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Abstract

The invention provides Group III nitride semiconductor crystals of a size appropriate for semiconductor devices and methods for manufacturing the same, Group III nitride semiconductor devices and methods for manufacturing the same, and light-emitting appliances. A method of manufacturing a Group III nitride semiconductor crystal includes a process of growing at least one Group III nitride semiconductor crystal substrate on a starting substrate, a process of growing at least one Group III nitride semiconductor crystal layer on the Group III nitride semiconductor crystal substrate, and a process of separating a Group III nitride semiconductor crystal, constituted by the Group III nitride semiconductor crystal substrate and the Group III nitride semiconductor crystal layer, from the starting substrate, and is characterized in that the Group III nitride semiconductor crystal is 10 µm or more but 600 µm or less in thickness, and is 0.2 mm or more but 50 mm or less in width.

ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を含むＩＩＩ族窒化物半導体デバイスは、従来、以下の多くの工程を経て製造されていた。 III-nitride semiconductor device including a group III nitride semiconductor crystal has been conventionally produced through the following many steps.すなわち、下地基板上に厚いＩＩＩ族窒化物半導体結晶を形成する工程、この結晶から下地基板を除去する工程、および上記結晶をスライスする工程、スライスされた結晶を研削盤および／または研磨盤の結晶ホルダに取り付ける工程、砥粒径を小さくしながら上記結晶の一方の主面を表面加工する（研削および／または研磨することをいう、以下同じ）工程、結晶ホルダから一方の主面が加工された結晶を取り外す工程、一方の主面が加工された結晶を他方の主面が加工されるように結晶ホルダに取り付ける工程、砥粒径を小さくしながら上記結晶の他方の主面を加工する工程、結晶ホルダから両方の主面が加工された結晶を取り外す工程、両方の主面が加工された結晶を洗浄する工程を経て清浄度の高い所定厚さのＩＩＩ族窒化物半導体 That is, the step of forming a thick Group III nitride semiconductor crystal on underlying substrate, the step of removing the base substrate from the crystal, and the step of slicing the crystal, a sliced ​​crystal grinder and / or polishing machines crystals process of attaching the holder, while reducing the abrasive particle size for surface processing the one main surface of the crystal (meaning the grinding and / or polishing, hereinafter the same) steps, one main surface from the crystal holder is processed step of removing the crystals, the crystals one main surface is processed while the other major surface attached to the crystal holder as processing steps, a step of processing the other main surface of the crystal while decreasing the abrasive grain size, step of removing the both main surfaces of the crystal holder is processed crystals, both main surfaces through the washing processed crystals cleanliness high predetermined thickness III nitride semiconductor晶基板を得る。 Crystal obtain a substrate.さらに、このＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板上に１層以上のＩＩＩ族半導体結晶層を形成する工程および所定の大きさのチップに切り出す工程を経て所定の大きさの半導体デバイスを得る（たとえば、特許文献１を参照）。 Furthermore, to obtain a semiconductor device having a predetermined size through a process of cutting out the process and a predetermined size of the chip to form one or more layers of group III semiconductor crystal layer on the Group III nitride semiconductor crystal substrate (e.g., patent see reference 1).

ここで、下地基板が成長させようとするＩＩＩ族窒化物以外の材料によって構成されている異種基板である場合に、大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶を得ようとすると、異種基板上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を１００μｍ〜２００μｍ程度成長する工程、異種基板の一部を除去する工程、再度ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を１００μｍ〜２００μｍ程度成長させる工程、残った異種基板を除去する工程、さらにその上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程などをさらに必要とする（たとえば、特許文献２を参照）。 Here, if the underlying substrate is a heterogeneous substrate which is composed of a material other than Group III nitride to be grown, in order to obtain a large Group III nitride semiconductor crystal, the Group III nitride on the hetero substrate removing step, a portion of the heterogeneous substrate to grow about 100μm~200μm things semiconductor crystal, the step of 100μm~200μm about growing again III nitride semiconductor crystal, the step of removing the remaining dissimilar substrate, further thereon requiring additional like process of growing the group III nitride semiconductor crystal (e.g., see Patent Document 2).

このように、従来の製造方法は、上記のように製造工程が多く、特に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶のスライスおよび研削・研磨工程、チップへの切り出し工程には、長時間を要するため、非効率的なものであった。 Thus, conventional manufacturing methods, the manufacturing process as described above is large, in particular, sliced ​​and grinding and polishing processes of the group III nitride semiconductor crystal, a cutting process step in the chip, it takes a long time, non It was efficient.

本発明は、下地基板上に複数のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程と、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板のそれぞれの上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層をそれぞれ成長させる工程と、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層から構成される複数の ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程とを含み、 複数のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程は、下地基板上に複数の開口幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下の開口部を有するマスク層を形成する工程と、少なくともマスク層の開口部下に位置する下地基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程とを含むか、あるいは、下地基板上に複数の種結晶を配置する工程と、種結晶を核としてＩＩＩ族窒化 The present invention includes the steps of growing a plurality of group III nitride semiconductor crystal substrate on a starting substrate, are grown respectively at least one layer of the group III nitride semiconductor crystal layer on each of the group III nitride semiconductor crystal substrate It includes a step, and separating a plurality of group III nitride semiconductor crystal composed of III nitride semiconductor crystal substrate and the group III nitride semiconductor crystal layer from the starting substrate, a plurality of group III nitride semiconductor crystal substrate a step of growing includes the steps of a plurality of opening width on a base substrate to form a mask layer having the following opening 50mm above 0.2 mm, on the open surface of the starting substrate located opening subordinates least mask layer or comprising a step of growing the group III nitride semiconductor crystal substrate, or, group III nitride placing a plurality of seed crystal on a base substrate, a seed crystal as a nucleus半導体結晶基板を成長させる工程とを含み、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の厚さが１０μｍ以上６００μｍ以下、幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法である。 And a step of growing a semiconductor crystal substrate, the thickness of the group III nitride semiconductor crystal 10μm or 600μm or less, a method for producing a group III nitride semiconductor device width is 0.2mm or more 50mm or less.

本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法において、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面の面積を前記下地基板の主面の面積より小さくすることができる。 In the manufacturing method of a group III nitride semiconductor device according to the present invention, it is possible to make the area of ​​the main surface of the group III nitride semiconductor crystal substrate smaller than the area of ​​the main surface of the underlying substrate.

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法において、上記開口部は、２個以上の小開口部の群により形成することができる。 In the manufacturing method of a group III nitride semiconductor device according to the present invention, the opening may be formed by two or more of the group of the small opening.すなわち、１個以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程が、下地基板上に２個以上の小開口部の群により形成される開口部を１個以上有するマスク層を形成する工程と、少なくともこのマスク層の開口部下に位置する下地基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程とを含むことができる。 That is, a step of growing at least one Group III nitride semiconductor crystal substrate, a mask layer having at least one opening formed by a group of two or more small openings on a base substrate It may include a process of growing the group III nitride semiconductor crystal at least on open surface of the starting substrate located opening subordinates of the mask layer.

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程において、エッチング、レーザおよびへき開のうちいずれかの方法を用いることができる。 Further, in the manufacturing method of a group III nitride semiconductor device according to the present invention, the step of separating from the underlying substrate composed of Group III nitride semiconductor crystal of a group III nitride semiconductor crystal substrate and the Group III nitride semiconductor crystal layer in, it can be used etching, any of the methods of laser and cleavage.

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法において、 複数のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程が、下地基板上に複数の開口幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下の開口部を有するマスク層を形成する工程と、少なくともマスク層の開口部下に位置する下地基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程とを含む場合は、マスク層の開口部の形状が、六角形状、四角形状または三角形状であり、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板およびＩＩＩ族窒化物結晶層の形状を、六角平板状、四角平板状または三角平板状とすることができる。 Further, the group III nitride semiconductor device manufacturing method according to the present invention, step a plurality of opening width 0.2mm or more on a base substrate 50mm below the opening for growing the plurality of group III nitride semiconductor crystal substrate forming a mask layer having, if it contains a process of growing the group III nitride semiconductor crystal substrate to at least open surface of the starting substrate located opening subordinates mask layer, the shape of the openings in the mask layer There is a hexagonal shape, a square shape or a triangular shape, the shape of the group III nitride semiconductor crystal substrate and the group III nitride crystal layer may be a hexagonal tabular, rectangular flat or triangular tabular.また、 複数のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程が、下地基板上に複数の種結晶を配置する工程と、種結晶を核としてＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程とを含む場合は、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層の形状を、六角平板状、四角平板状または三角平板状とすることができる。 The step of growing a plurality of group III nitride semiconductor crystal substrate includes placing a plurality of seed crystal on the starting substrate, and growing a group III nitride semiconductor crystal substrate a seed crystal as a nucleus If the shape of the group III nitride semiconductor crystal substrate and the group III nitride semiconductor crystal layer may be a hexagonal tabular, rectangular flat or triangular tabular.

また、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法において、Ｉ ＩＩ族窒化物結晶基板の主面と、（０００１）面、（１−１００）面、（１１−２０）面、（１−１０１）面、（１−１０２）面、（１１−２１）面および（１１−２２）面のうちのいずれかの面とのなすオフ角を０°以上４°以下とすることができる。 In the manufacturing method of a group III nitride semiconductor device according to the present invention, the principal surface of the I II-nitride crystal substrate, (0001) plane, (1-100) plane, (11-20) plane, (1 -101) plane, a (1-102) plane, (11-21) plane and (11-22) the off angle formed between either side of the plane 0 ° or 4 ° or less.

上記のように、本発明によると、Ｉ ＩＩ族窒化物半導体デバイスの効率的な製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an efficient manufacturing howtheI II-V nitride semiconductor devices.

（実施形態１） (Embodiment 1)本発明にかかる一つのＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法は、図１を参照して、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶１０を成長させる工程と、図１（ｃ）または図１（ｄ）に示すように、このＩＩＩ族窒化物結晶１０を下地基板１から分離する工程とを含み、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の厚さが１０μｍ以上６００μｍ以下、幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下という半導体デバイス程度の大きさであるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法である。 Method for producing a group III nitride semiconductor crystal according to the present invention, with reference to FIG. 1, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), 1 or more III on underlying substrate 1 growing a group nitride crystal 10, as shown in FIG. 1 (c) or FIG. 1 (d), the and the step of separating the group III nitride crystal 10 from the starting substrate 1, III-nitride the thickness of the semiconductor crystal 10μm or 600μm or less, a method for producing a wide group III nitride semiconductor crystal is a size of about a semiconductor device that 0.2mm or less than 50mm.ここで、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の幅とは、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の形状が、円形状の場合はその直径をいい、多角形状の場合は一つの辺と向かい合う辺または角との距離をいう。 Here, the width of the Group III nitride semiconductor crystal, the distance the shape of the Group III nitride semiconductor crystal, in the case of circular refers to its diameter, and sides or opposite corners and one side in the case of polygonal shape the say.かかる製造方法により、従来の製造方法のようなＩＩＩ族窒化物半導体結晶のスライス、表面加工およびチップ化などの工程を得ることなく、直接的かつ効率的に半導体デバイス程度の大きさのＩＩＩ族窒化物半導体結晶が得られる。 By the production method, III nitride semiconductor crystal slices, such as the conventional production method, without obtaining the processes such as surface processing and chip, III nitride directly and efficiently about the semiconductor device size thing semiconductor crystals are obtained.

本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法においては、図１を参照して、ＩＩＩ族半導体結晶の主面（図１における下面１０または上面１０ｂに相当）の面積は、下地基板１の主面１ｈの面積より小さくできる。 In the production method of a group III nitride semiconductor crystal in the present embodiment, with reference to FIG. 1, the area of ​​the main surface of the group III semiconductor crystal (corresponding to the lower surface 10 or upper surface 10b in FIG. 1) of the starting substrate 1 It can be made smaller than the area of ​​the principal surface 1h.これにより、大きな下地基板を用いても、直接的かつ効率的に半導体デバイス程度の大きさのＩＩＩ族窒化物結晶を製造することができる。 Thus, even using a large base substrate may be produced directly and efficiently about the semiconductor device size of the group III nitride crystal.

本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法は、詳しくは、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶１０を成長させる工程として、図１（ａ）に示す下地基板１に１個以上の開口部２ａを有するマスク層２を形成する工程と、図１（ｂ）に示すマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板１の開口面１ａ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させる工程とを含む。 Method for producing a group III nitride semiconductor crystal in the present embodiment, particularly, as the process for growing one or more Group III nitride crystal 10 on underlying substrate 1, the starting substrate 1 shown in FIG. 1 (a) forming a mask layer 2 that has at least one of the opening 2a, III nitride semiconductor on open surface 1a of the starting substrate 1 located below the opening 2a of the mask layer 2 shown in FIG. 1 (b) and a step of growing a crystal 10.

図１（ａ）に示す開口部２ａを有するマスク層２を形成する工程において、開口部２ａの大きさには、特に制限はないが、開口部２ａの開口幅Ｗ wは０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが、幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるＩＩＩ族窒化物半導体結晶を容易に得る点から好ましい。 In the step of forming a mask layer 2 having an opening 2a shown in FIG. 1 (a), the size of the opening 2a, is not particularly limited, the opening width W w of the opening 2a is 0.2mm or 50mm it less is is preferable from the viewpoint of obtaining easily a group III nitride semiconductor crystal width is 0.2mm or more 50mm or less.また、開口部の分布にも、特に制限はないが、均一に分散していることが、大きさの均一なＩＩＩ族窒化物半導体結晶を容易に得る点から好ましい。 Also, the distribution of the opening is not particularly limited, that are uniformly dispersed, from the viewpoint of obtaining a uniform Group III nitride semiconductor crystal size easily.開口部の形状は、特に制限はなく、円形状であると多角形状であるとを問わないが、六方晶系または立方晶系に属するＩＩＩ族窒化物半導体結晶は、六角平板状、四角平板状または三角平板状の形状をとりやすいことから、六角形状、四角形状または三角形状であることが好ましい。 The shape of the opening is not particularly limited, but LIMITED TO THE polygonal shape and a circular shape, III nitride semiconductor crystal belonging to the hexagonal system or cubic system, hexagonal tabular, rectangular flat plate or since the easy to take a triangular plate-like shape, a hexagonal shape, it is preferably a square shape or a triangular shape.ここで、開口部の開口幅とは、円状の開口部の場合は直径、多角形の場合は一つの辺と向かい合う辺または角との距離をいう。 Here, the width of the opening, in the case of circular openings diameter, in the case of the polygon refers to the distance between the edge or corner facing the one side.さらに、マスク層は、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長を抑制するものであれば特に制限はなく、ＳｉＯ 2 、Ｓｉ 3 Ｎ 4 、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉなどが好ましく用いられる。 Further, the mask layer, especially as far as to suppress the growth of a group III nitride semiconductor crystal is no limitation, SiO 2, Si 3 N 4 , W, Ni, Ti , etc. are preferably used.

図１（ｂ）に示す下地基板１の開口面１ａ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程において、成長させられるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０は、１層の結晶層とは限らず、２層以上の結晶層であってもよい。 In the step of growing the Group III nitride semiconductor crystal on the open surface 1a of the starting substrate 1 shown in FIG. 1 (b), the Group III nitride semiconductor crystal 10 is grown is not limited to a single layer crystal layer, it may be two or more layers of the crystal layer.たとえば、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０が、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１およびそのＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に形成された１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２から構成されるものであってもよい。 For example, Group III nitride semiconductor crystal 10 is comprised of a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and group III nitride semiconductor crystal substrate 11 of one or more layers formed on the group III nitride semiconductor crystal layer 12 it may be the one.この場合は、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程は、下地基板１の開口面１ａ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる工程、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる工程を含むことになる。 In this case, the step of growing the Group III nitride semiconductor crystal includes the steps of growing the Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 on the open surface 1a of the starting substrate 1, one layer on the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 It will include the step of growing the above group III nitride semiconductor crystal layer 12.

本実施形態においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０は、下地基板の開口面１ａ上のみに成長し、マスク層２上には成長しない。 In the present embodiment, III-nitride semiconductor crystal 10 is grown only on the open surface 1a of the starting substrate, it does not grow on the mask layer 2.このような、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長は、マスク層において開口部の間隔Ｐ wと開口部の開口幅Ｗ wとの差が小さいとき、マスク層の材質としてＳｉ 3 Ｎ 4またはＷを使用したときに起こりやすく、また結晶の成長温度が高く、成長時間が短いときに起こりやすい。 Such growth of the group III nitride semiconductor crystal, when the difference between the opening width W w of the interval P w and the opening portion of the opening portion is smaller in the mask layer, the Si 3 N 4 or W as the material of the mask layer likely to occur when it is used, and high growth temperature of the crystal, likely to occur when the growth time is short.

ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を上記下地基板１から分離する方法には、特に制限はないが、レーザ、へき開などによって機械的に分離する方法、エッチングなどによって化学的に分離する方法が、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０のダメージが少ない点から、好ましく用いられる。 The method of separating the Group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1 is not particularly limited, a laser, a method of mechanically separated such as by cleavage, a method of chemically separated such as by etching, Group III terms damage of the nitride semiconductor crystal 10 is small, it is preferably used.

レーザによって機械的に分離する方法とは、図１（ｃ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０において下地基板１に接する下面（下地基板側表面）１０ａと下地基板の開口面１ａとをレーザにより切断することにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離する方法である。 The method of mechanically separated by the laser, with reference to FIG. 1 (c), the lower surface in contact with the starting substrate 1 in the group III nitride semiconductor crystal 10 (base substrate surface) 10a and the opening surface 1a of the starting substrate by cutting by laser, a method of separating the group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1.

上記のレーザによる分離方法は、たとえばＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０のバンドギャップエネルギーが、下地基板１のバンドギャップエネルギーより小さい場合に好ましく用いられる。 Separation method according to the laser, for example a band gap energy of the Group III nitride semiconductor crystal 10 is preferably used when smaller than the band gap energy of the starting substrate 1.この場合、下地基板１側からレーザを照射することにより、下地基板にダメージを与えることなくＩＩＩ族窒化物結晶１０と下地基板１とを分離することができるため、下地基板を再度利用することができる。 In this case, by irradiating the laser from the starting substrate 1 side, it is possible to separate and the starting substrate 1 III-nitride crystal 10 without damaging the underlying substrate, be used a base substrate again it can.

また、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶のバンドギャップエネルギーと下地基板のバンドギャップエネルギーとが等しいまたはそれらの差が少ない場合には、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶および下地基板のバンドギャップエネルギーよりバンドギャップエネルギーの小さい分離層を、マスク層形成後の下地基板とＩＩＩ族窒化物結晶との間に予め形成し、下地基板側からレーザを照射して分離層を切断することにより、ＩＩＩ族窒化物結晶と下地基板とをダメージを与えることなく分離することができる。 Furthermore, III-nitride semiconductor band gap energy of the crystal and the band gap energy of the starting substrate are equal or if their difference is small, III nitride semiconductor crystal and the underlying substrate than the band gap energy of the band gap energy a small separation layer, previously formed between the base substrate and the group III nitride crystal after the mask layer formed by irradiated with a laser from the starting substrate side to cleave the separation layer, the group III nitride crystal and the underlying it can be separated without damaging the substrate.

へき開によって機械的に分離する方法とは、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶が特定の指数面（たとえば、（０００１）面、（１−１００）面、ここで指数面とは、その面指数を有する面をいう、以下同じ）において割れやすい性質を利用してＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離する方法である。 The method of mechanically separated by cleavage, III nitride semiconductor crystal specific index plane (e.g., (0001) plane, (1-100) plane, the herein index plane, the plane having the plane index the means is a method for separating the group III nitride semiconductor crystal 10 by using the fragile nature in the same) or less from the starting substrate 1.たとえば、（１−１００）面を主面とする下地基板上に（１−１００）面を主面とするＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させ、下地基板とＩＩＩ族窒化物半導体結晶の界面をへき開することにより、ＩＩＩ族窒化物結晶と下地基板とをダメージを与えることなく分離することができる。 For example, the (1-100) plane to the underlying substrate to a principal (1-100) plane by growing a group III nitride semiconductor crystal whose principal, the interface of the base substrate and the group III nitride semiconductor crystal by cleavage, it can be separated without damaging the group III nitride crystal and the underlying substrate.

他の機械的に分離する方法として、下地基板１とその上に成長させるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の間に機械的に脆弱な層を挿入させる方法もある。 As a method for other mechanically separated, there is a method for inserting a mechanically weak layer between the group III nitride semiconductor crystal to be grown starting substrate 1 and on it.具体的には、下地基板１上に炭素（Ｃ）をドーピングした厚さ数μｍ〜数十μｍのＩＩＩ族窒化物結晶層（機械的に脆弱な層）を成長した後、所望のＩＩＩ族窒化物結晶を成長させる方法である。 Specifically, after growing on underlying substrate 1 III nitride crystal layer of carbon (C) having a thickness of several μm~ tens doped with μm (the mechanically brittle layer), a desired Group III nitride it is a method of growing things crystal.すなわち、ＣをドープしたＩＩＩ族窒化物結晶は、Ｃをドープしていない結晶に比べて脆弱であるため、弱い力を加えることで下地基板１から分離することができる。 That, III-nitride crystal doped with C are the vulnerable compared to crystal not doped with C, it can be separated from the starting substrate 1 by applying a weak force.なお、脆弱な層を得るためのドーパントはＣだけに限られるものではなく、結晶を脆弱にするドーパントであればよい。 Note that the dopant for obtaining the brittle layer is not limited only and C, the crystals may be a dopant vulnerable.

また、エッチングによって化学的に分離する方法としては、図１（ｄ）を参照して、エッチング剤を用いてマスク層２およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶において下地基板１に接する下面１０ａをエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離する方法がある。 Further, it as a method of chemically separated by etching, that with reference to FIG. 1 (d), etching the lower surface 10a in contact with the starting substrate 1 in the mask layer 2 and the Group III nitride semiconductor crystal using an etchant Accordingly, there is a method of separating the group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1.ここで、Ｓｉ 3 Ｎ 4 、ＳｉＯ 2などのマスク層２をエッチングするためのエッチング剤としてはフッ酸などの腐食性酸が用いられ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉなどのマスク層２をエッチングするためのエッチング剤としては硝酸、フッ酸、硫酸銅などからなる混酸が用いられ、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０において下地基板１に接する下面１０ａをエッチングするためのエッチング剤としてはＫＯＨなどの強塩基が用いられる。 Here, as the etching agent for etching a mask layer 2, such as Si 3 N 4, SiO 2 is used corrosive acid such as hydrofluoric acid, W, Ni, for etching the mask layer 2, such as Ti as the etching agent nitric acid, hydrofluoric acid, mixed acid is used consisting of copper sulfate, a strong base such as KOH is used as the etching agent for etching the lower surface 10a in contact with the starting substrate 1 in the group III nitride semiconductor crystal 10 It is.

ここで、ウルツ鉱構造を有するＩＩＩ族窒化物半導体結晶は、結晶の＜０００１＞方向に窒素元素からなる原子層とＩＩＩ族元素からなる原子層とが交互に配列された結晶構造を有しており、結晶の＜０００１＞方向に垂直な面には、窒素元素からなる原子面と、ＩＩＩ族元素からなる原子面とが存在する。 Here, the group III nitride semiconductor crystal having a wurtzite structure, and a <0001> direction consists atomic layer and the group III element made of elemental nitrogen on the atomic layer of the crystal are arranged alternately crystal structure cage, the plane perpendicular to the <0001> direction of crystal, the atomic surface made of elemental nitrogen, and the atomic surface made of a group III element is present.下地基板上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶が＜０００１＞方向に成長する際には、通常、下地基板上から結晶の成長方向に窒素元素からなる原子層、ＩＩＩ族元素からなる原子層、窒素元素からなる原子層、ＩＩＩ族元素からなる原子層・・・の順で結晶成長するため、図１（ｄ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０において下地基板１に接する下面１０ａは窒素元素からなる原子面となり、上面１０ｂはＩＩＩ族元素からなる原子面となる。 In growing the <0001> direction III nitride semiconductor crystal on the underlying substrate, usually, atomic layer made of elemental nitrogen on the growth direction of the crystal from the starting substrate, atomic layer made of a Group III element, nitrogen element atomic layer made of, for crystal growth in the order of atomic layer ... made of a group III element, with reference to FIG. 1 (d), the lower surface 10a of the nitrogen in contact with the starting substrate 1 in the group III nitride semiconductor crystal 10 It becomes atomic surface made of elemental, top 10b becomes atomic surface made of a group III element.ＩＩＩ族窒化物半導体結晶は化学的に安定な結晶であり、ＩＩＩ族元素からなる原子面である上面１０ｂの方からはエッチングされにくいが、窒素元素からなる原子面である下面１０ａの方からはＫＯＨなどの強塩基によって容易にエッチングされる。 Group III nitride semiconductor crystal is chemically stable crystal, difficult to be etched from the side of the upper surface 10b is an atomic surface made of a Group III element, but from the side of the lower surface 10a is an atomic surface made of elemental nitrogen is It is readily etched by a strong base such as KOH.

なお、図示はしないが、エッチングによって化学的に分離する方法としては、下地基板１をエッチングによって除去することもできる。 Although not shown, as a method of chemically separated by etching, it is also possible to remove the starting substrate 1 by etching.Ｓｉなどの下地基板をエッチングするためのエッチング剤としてはフッ酸などの腐食性酸が用いられる。 As the etching agent for etching the underlying substrate, such as Si are used corrosive acid such as hydrofluoric acid.

本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度は、１０μｍ ／ｈｒ以上３００μｍ ／ｈｒ以下であることが好ましい。 Growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal of the present embodiment is preferably less 10 [mu] m / hr or more 300 [mu] m / hr.ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度が、１０μｍ ／ｈｒ未満であると製造効率が低下し、３００μｍ ／ｈｒを超えるとＩＩＩ族窒化物半導体結晶に空孔などの欠陥が導入されやすくなりクラックが発生しやすくなる。 Growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal, 10 [mu] m / less than hr and production efficiency decreases, 300 [mu] m / hr by weight, the group III nitride semiconductor crystal tends crack defects are introduced, such as voids are generated It tends to be.

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶の主面と、（０００１）面、（１−１００）面、（１１−２０）面、（１−１０１）面、（１−１０２）面、（１１−２１）面および（１１−２２）面のうちのいずれかの面とのなすオフ角が、０°以上４°以下であることが好ましい。 Moreover, a principal plane of the Group III nitride crystal of the present embodiment, (0001) plane, (1-100) plane, (11-20) plane, (1-101) plane, (1-102) plane, ( 11-21) plane and (11-22) off angle formed between either side of the plane, is preferably 4 ° or less 0 ° or more.ここで、オフ角が０°とは、ＩＩＩ族窒化物結晶の主面と、（０００１）面、（１−１００）面、（１１−２０）面、（１−１０１）面、（１−１０２）面、（１１−２１）面および（１１−２２）面のうちのいずれかの面とが平行であることを意味する。 Here, the off-angle is 0 °, the major surface of the III-nitride crystal, (0001) plane, (1-100) plane, (11-20) plane, (1-101) plane, (1- 102) plane, which means that it is parallel to and either side of the (11-21) plane and (11-22) plane.このオフ角が４°を超えると、ＩＩＩ族窒化物結晶に欠陥が導入されやすくなりクラックが発生しやすくなる。 When the off angle exceeds 4 °, cracks easily defects are introduced into the III-nitride crystal is likely to occur.

ここで、結晶系が六方晶系の下地基板の場合は、通常、下地基板の主面の指数面と同一の指数面を主面とするＩＩＩ族窒化物結晶が成長しやすい。 Here, if the crystal system of the underlying substrate of hexagonal, usually, III-nitride crystal whose principal exponents surface the same index plane of the main surface of the base substrate is likely to grow.また、下地基板がそれ以外の場合は、下地基板の表面の原子配列を模した面、たとえばＳｉ（１１１）面ならばＩＩＩ族窒化物結晶は（０００１）面が成長しやすい。 Also, if the underlying substrate is otherwise, a surface imitating an atomic arrangement in the surface of the underlying substrate, for example if Si (111) plane III-nitride crystal (0001) plane easily grow.また、下地基板の主面とある指数面とのオフ角とＩＩＩ族窒化物結晶の主面とその指数面とのオフ角はおおむね一致する。 Further, the off angle between the off angle and the group III main surface and its index plane of the nitride crystal of the index plane which is the main surface of the base substrate is generally consistent.

（実施形態２） (Embodiment 2)本発明にかかる別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法は、図２を参照して、下地基板１上に１以上のＩＩＩ族窒化物結晶１０を成長させる工程として、図２（ａ）に示す下地基板１に１以上の開口部２ａを有するマスク層２を形成する工程と、図２（ｂ）に示すマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板の開口面１ａおよび開口部２ａを取り囲むマスク層の一部上面２ｂ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させる工程とを含む。 Another method of producing a Group III nitride semiconductor crystal according to the present invention, with reference to FIG. 2, as the process for growing at least one III-nitride crystal 10 on underlying substrate 1, in FIGS. 2 (a) process and, open surface 1a and the opening portion 2a of the base substrate located under the opening 2a of the mask layer 2 shown in FIG. 2 (b) of forming a mask layer 2 having at least one opening 2a to the underlying substrate 1 as shown the part of the mask layer on the top surface 2b surrounding the and a step of growing the group III nitride semiconductor crystal 10.

実施形態１はＩＩＩ族窒化物半導体結晶をマスク層の開口部下に位置する下地基板１の開口面１ａ上のみに成長させるのに対し、本実施形態はマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板１の開口面１ａ上のみならず開口部２ａを取り囲むマスク層２の一部上面２ｂ上にもＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０が成長する点で異なる。 Embodiment 1 whereas grown on only the open surface 1a of the starting substrate 1 located a group III nitride semiconductor crystal in the opening subordinates mask layer, this embodiment is located below the opening 2a of the mask layer 2 some group III nitride semiconductor crystal 10 to the upper surface 2b of the mask layer 2 surrounding the opening 2a not on the opening surface 1a only of the underlying substrate 1 is different in that growth.このような、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長は、マスク層において開口部の間隔Ｐ wと開口部の開口幅Ｗ wとの差が大きいときに起こりやすく、また結晶の成長温度が高く、原料ガス圧力が低く、成長時間が短いときに起こりやすい。 Such growth of the group III nitride semiconductor crystal is likely to occur when the difference between the opening width W w of the interval P w and the opening of the aperture is larger in the mask layer, also high growth temperature of the crystal, the raw material gas pressure is low, likely to occur when the growth time is short.

本実施形態においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を上記下地基板１から分離する方法としては、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示すようなエッチングによって化学的に分離する方法が好ましい。 In the present embodiment, group III nitride semiconductor crystal 10 as a method for separating from the underlying substrate 1 is preferably a method of chemically separated by etching as shown in FIG. 2 (c) and FIG. 2 (d) .すなわち、図２（ｃ）に示すように、フッ酸などの腐食性酸を用いてＳｉＯ 2 、Ｓｉ 3 Ｎ 4などのマスク層２をエッチングした後、図２（ｄ）に示すように、ＫＯＨなどの強塩基を用いてＩＩＩ族窒化物半導体結晶において下地基板１に接する下面１０ａをエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離する。 That is, as shown in FIG. 2 (c), after etching the mask layer 2, such as SiO 2, Si 3 N 4 with a corrosive acid such as hydrofluoric acid, as shown in FIG. 2 (d), KOH by etching the lower surface 10a in contact with the starting substrate 1 in the group III nitride semiconductor crystal with a strong base such as, separating the group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1.本実施形態においては、マスク層２がＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０における下地基板側の表面の一部に入りこんだ形状となっているため、マスク層２をエッチングにより除去することにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶において下地基板と接する下面１０ａである窒素元素からなる原子面のエッチングが容易になる。 In the present embodiment, since the mask layer 2 is in the intruding shape on a part of the base substrate of the surface of the Group III nitride semiconductor crystal 10, by removing the mask layer 2 by etching, the Group III nitride etching the atomic surface made of elemental nitrogen is a bottom 10a which is in contact with the underlying substrate is facilitated in sEMICONDUCTOR crystals.

また、本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度、不純物濃度、主面と指数面とのオフ角に関しては、実施形態１と同様である。 The growth rate, impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal in the present embodiment, with respect to off angle between the principal face and the index plane is similar to that of Embodiment 1.

（実施形態３） (Embodiment 3)本発明にかかるまた別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法は、図３を参照して、下地基板１上に１以上のＩＩＩ族窒化物結晶１０を成長させる工程として、図３（ａ）に示す下地基板１に１以上の開口部２ａを有するマスク層２を形成する工程と、図３（ｂ）に示すマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板の開口面１ａにＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させるとともに、マスク層２上に極性が反転したＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶３を成長させる工程とを含む。 Production method of the present invention another group III nitride semiconductor crystal, with reference to FIG. 3, as the process for growing at least one III-nitride crystal 10 on underlying substrate 1, FIGS. 3 (a) group III step and, on the opening surface 1a of the starting substrate located below the opening 2a of the mask layer 2 shown in FIG. 3 (b) of forming a mask layer 2 having one or more openings 2a on the starting substrate 1 as shown in with growing a nitride semiconductor crystal 10, and a process of growing the group III nitride semiconductor polarity reversed crystal 3 whose polarity is inverted on the mask layer 2.このような、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０およびＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶３の成長は、マスク層において開口部の間隔Ｐ wと開口部の開口幅Ｗ wとの差が大きいとき、マスク層の材質としてＮｉまたはＴｉを使用したときに起こりやすく、また結晶の成長温度が低く、原料ガス圧が高いときに起こりやすい。 In such a case, the growth of the Group III nitride semiconductor crystal 10 and group III nitride semiconductor polarity reversed crystal 3 has a larger difference between the opening width W w of the interval P w and the opening of the opening in the mask layer, the mask likely to occur when using Ni or Ti as the material of the layer, also lower the growth temperature of the crystal, likely to occur at higher feed gas pressure.

ここで、極性が反転するとは、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶において、＜ｈｋｌｕ＞軸に垂直な対向する２面である（ｈｋｌｕ）面と（−ｈ−ｋ−ｌ−ｕ）面とを構成する原子面が反転することをいう（ここで、ｌ＝−ｈ−ｋである）。 Here, the polarity is reversed, in the group III nitride semiconductor crystal, constituting the <hklu> a dihedral to perpendicular faces to the axis (hklu) plane and (-h-k-l-u) face It means that the atomic plane is inverted (where a l = -h-k).上記のように、下地基板上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶が成長する際には、通常、下地基板上から結晶の成長方向に、窒素元素からなる原子層、ＩＩＩ族元素からなる原子層、窒素元素からなる原子層、ＩＩＩ族元素からなる原子層・・・の順で結晶成長するため、図３（ｂ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０において下地基板１に接する下面１０ａは窒素元素からなる原子面となり、上面１０ｂはＩＩＩ族元素からなる原子面となる。 As described above, in growing group III nitride semiconductor crystal on the underlying substrate, usually, the growth direction of the crystal from the starting substrate, atomic layer made of elemental nitrogen, an atomic layer made of a Group III element, nitrogen atomic layer made of elemental, for crystal growth in the order of atomic layer ... made of a group III element, with reference to FIG. 3 (b), the lower surface 10a in contact with the starting substrate 1 in the group III nitride semiconductor crystal 10 is becomes atomic surface made of elemental nitrogen, an upper surface 10b becomes atomic surface made of a group III element.

これに対して、ＳｉＯ 2 、Ｎｉ、Ｔｉなどのマスク層上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶が成長する際には、マスク層上から結晶の成長方向に、ＩＩＩ族元素からなる原子層、窒素元素からなる原子層、ＩＩＩ族元素からなる原子層、窒素元素からなる原子層・・・の順で結晶成長するため、図３（ｂ）を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶においてマスク層２に接する下面３ａはＩＩＩ族元素からなる原子面となり、上面３ｂは窒素元素からなる原子面となる。 In contrast, when the SiO 2, Ni, group III nitride semiconductor crystal on the mask layer, such as Ti to grow, the growth direction of the crystal from the mask layer, atomic layer made of a Group III element, nitrogen element atomic layer consisting of atomic layer made of a group III element, for crystal growth in the order of atomic layer ... made of elemental nitrogen, with reference to FIG. 3 (b), the group III nitride semiconductor polarity inversion mask in the crystal lower surface 3a in contact with the layer 2 becomes atomic surface made of a group III element, the upper surface 3b is the atomic surface made of elemental nitrogen.また、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶は、上記のように、ＩＩＩ族元素からなる原子面の方からはエッチングされにくいが、窒素元素からなる原子面の方からはＫＯＨなどの強塩基によって容易にエッチングされる。 Further, the group III nitride semiconductor crystal, as described above, difficult to be etched from the side of the atomic surface made of a Group III element, but readily etched by a strong base such as KOH is from the direction of the atomic surface made of elemental nitrogen It is.

したがって、本実施形態においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を上記下地基板１から分離する工程としては、図３（ｃ）に示すように、マスク層２上に成長したＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶３を上面３ｂである窒素元素からなる原子面の方からＫＯＨなどの強塩基を用いてエッチングした後、ＳｉＯ 2 、Ｎｉ、Ｔｉなどのマスク層２を、フッ酸などの腐食性酸または硝酸、フッ酸、硫酸銅などからなる混酸を用いてエッチングする。 Accordingly, in the present embodiment, group III nitride semiconductor crystal 10 as separating from the underlying substrate 1, as shown in FIG. 3 (c), the Group III nitride semiconductor polar grown on the mask layer 2 after strong base with etching such as KOH with reversed crystal 3 from the side of the atomic surface made of elemental nitrogen is a top 3b, SiO 2, Ni, the mask layer 2, such as Ti, or corrosive acid such as hydrofluoric acid etched with nitric acid, hydrofluoric acid, a mixed acid consisting of copper sulfate.さらに、図３（ｄ）に示すように、ＫＯＨなどの強塩基を用いてＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０において下地基板１に接する下面１０ａをエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 3 (d), by etching the lower surface 10a in contact with the starting substrate 1 in the group III nitride semiconductor crystal 10 with a strong base such as KOH, underlying Group III nitride semiconductor crystal 10 it can be separated from the substrate 1.

なお、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の下面の面積が大きくなって、上記エッチングが困難となる場合は、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶と下地基板との界面をレーザなどで切断することにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を上記下地基板から分離することもできる。 Incidentally, it increases the area of ​​the lower surface of the Group III nitride semiconductor crystal, when the etching becomes difficult, although not shown, to disconnect the interface between the group III nitride semiconductor crystal and the starting substrate the laser, etc. Accordingly, a group III nitride semiconductor crystal can be separated from the underlying substrate.

また、本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度、不純物濃度、主面と指数面とのオフ角に関しては、実施形態１と同様である。 The growth rate, impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal in the present embodiment, with respect to off angle between the principal face and the index plane is similar to that of Embodiment 1.

（実施形態４） (Embodiment 4)本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法は、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶１０を成長させる工程として、図４を参照して、図４（ａ）に示すように下地基板１上に２個以上の小開口部２ｓの群により形成される開口部２ａを１個以上有するマスク層２を形成する工程と、図４（ｂ）に示すように少なくともこのマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板１の開口面１ａ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させる工程とを含む。 Manufacturing method of a still another Group III nitride semiconductor crystal in the present invention, as the process for growing one or more Group III nitride crystal 10 on underlying substrate 1, with reference to FIG. 4, FIG. 4 (a forming a mask layer 2 having at least one opening 2a formed by a group of two or more small apertures 2s on the starting substrate 1 as shown in), as shown in FIG. 4 (b) and a step of growing at least a group III nitride semiconductor crystal 10 on the open surface 1a of the starting substrate 1 located below the opening 2a of the mask layer 2.

開口部２ａの大きさが大きくなるほど成長するＩＩＩ族窒化物結晶にクラックが発生しやすくなる傾向があるが、開口部２ａを小開口部２ｓの群により形成することにより、ＩＩＩ族窒化半導体結晶のクラック発生を抑制することができる。 Cracks in the group III nitride crystal size of the opening 2a is grown as large tends to be easily generated, but the opening 2a by forming a group of small apertures 2s, group III nitride semiconductor crystal it is possible to suppress the crack generation.小開口部によるＩＩＩ族窒化物半導体結晶のクラック抑制効果は、ＩＩＩ族窒化物結晶の幅（開口部の幅にほぼ等しい）が２００μｍ以上で特に大きく、クラックを発生させずに幅が５００００μｍのＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させることも可能となる。 Effect of suppressing cracks of the group III nitride semiconductor crystal by small openings, III-nitride crystal width (approximately equal to the width of the opening) is particularly large at 200μm or more, a width without causing cracks of 50000 III it is possible to grow a group nitride semiconductor crystal.

図５を参照して、マスク層２の開口部２ａは、２個以上の小開口部２ｓの群から形成されている。 Referring to FIG. 5, the opening 2a of the mask layer 2 is formed from a group of two or more small apertures 2s.小開口部２ｓの配列は特に制限はないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を均一に成長させる観点から、均一に一定の間隔で、小開口部の中心が正三角形または正四角形の頂点となるように配列されていることが好ましい。 It is not particularly limited array of small openings 2s, from the viewpoint of uniformly growing the Group III nitride semiconductor crystal, a uniform constant spacing, so that the center of the small openings is the apex of an equilateral triangle or square it is preferably arranged in.また、小開口部の幅Ｗ Sは０．５μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、小開口部の間隔Ｐ Sは１μｍ以上２５０μｍ以下が好ましい。 The width W S of the micro-apertures preferably is 0.5μm or more 200μm or less, the interval P S of the micro-apertures preferably 1μm or 250μm or less.小開口部の幅Ｗ Sが０．５μｍ未満であると安価なフォトリソグラフィーが使用できなくなり製造コストが上がり、２００μｍを超えるとＩＩＩ族窒化物半導体結晶のクラックを抑制する効果が低減する。 Width W S is increased is manufacturing cost inexpensive photolithography can not be used is less than 0.5μm of small openings, the effect of suppressing cracks of the group III nitride semiconductor crystal is reduced when it exceeds 200 [mu] m.小開口部の間隔Ｐ Sが１μｍ未満であると安価なフォトリソグラフィーが使用できなくなり製造コストが上がり、２５０μｍを超えるとＩＩＩ族窒化物半導体結晶のクラックを抑制する効果が低減する。 Interval P S of the micro-apertures is increased is manufacturing cost inexpensive photolithography can not be used is less than 1 [mu] m, the effect of suppressing cracks of the group III nitride semiconductor crystal is reduced when it exceeds 250 [mu] m.

本実施形態においては、上記のように小開口部の幅Ｗ Sおよび小開口部の間隔Ｐ Sが小さいため、開口面１ａの領域内の小開口面１ｓ上のみならずマスク部２ｐ上にもＩＩＩ族窒化物半導体結晶が成長する。 In the present embodiment, the width W S and interval P S of the small opening of the small opening portion as described above is small, even a small opening surface 1s on not only mask portion on 2p in the region of the open surface 1a group III nitride semiconductor crystal is grown.また、本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度、不純物濃度、主面と指数面とのオフ角に関しては、実施形態１と同様である。 The growth rate, impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal in the present embodiment, with respect to off angle between the principal face and the index plane is similar to that of Embodiment 1.また、本実施形態は、実施形態２、実施形態３の場合にも適用可能である。 Further, the present embodiment, the second embodiment is also applicable in the case of the third embodiment.

（実施形態５） (Embodiment 5)本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法は、図６を参照して、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶１０を成長させる工程として、図６（ａ）に示す下地基板１に１個以上の種結晶４を配置する工程と、図６（ｂ）に示す種結晶４を核としてＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させる工程とを含む。 Manufacturing method of a still another Group III nitride semiconductor crystal in the present invention, with reference to FIG. 6, as the process for growing one or more Group III nitride crystal 10 on underlying substrate 1, FIG. 6 (a on the starting substrate 1 as shown in) comprising the steps of placing one or more seed crystals 4, and growing a group III nitride semiconductor crystal 10 the seed crystal 4 as the nuclei shown in Figure 6 (b).なお、種結晶は、特に制限はないが、品質のよい結晶を得る点から、成長させようとするＩＩＩ族窒化物半導体結晶と同種の結晶であることが好ましい。 Incidentally, the seed crystal is not particularly limited, from the viewpoint of obtaining a good crystal quality, is preferably grown event will the Group III nitride semiconductor crystal of the same type crystals.

種結晶を配置する１つの方法（実施形態５ａ）として、下地基板１上に種結晶４をおいた場合、種結晶を核として成長したＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０が下地基板１に固着することが少なく、図６（ｃ）に示すように、少しの力を加えただけでＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離することができる。 One method of disposing the seed crystal (Embodiment 5a), that when put seed crystal 4 on the starting substrate 1, a group III nitride semiconductor crystal 10 grown seed crystals as nuclei fixed on the base substrate 1 less, as shown in FIG. 6 (c), it is possible to separate the group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1 simply by adding a little force.なお、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０が下地基板１から外れにくい場合は、ＩＩＩ族窒化物結晶半導体結晶１０における下地基板１に接する下面１０ａを、レーザなどにより切断することにより、またはＫＯＨなどの強塩基によってエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離することもできる。 In the case where group III nitride semiconductor crystal 10 is less likely to come off from the starting substrate 1, a lower surface 10a in contact with the starting substrate 1 in the III-nitride crystal semiconductor crystal 10, by cutting by such as a laser, or strong, such as KOH by etching with a base, it is also possible to separate the group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1.

また、種結晶を配置する別の方法（実施形態５ｂ）として、図７（ａ）に示すように、下地基板１上に下地ＩＩＩ族窒化物結晶９を形成する工程、１個以上の開口部２ａを有するマスク層２（マスク部２ｐ）を形成する工程、図７（ｂ）に示すように、開口部２ａ下に位置する下地ＩＩＩ族窒化物結晶９ａをエッチングする工程、図７（ｃ）に示すように、マスク部２ｐを除去する工程を含み、残った下地ＩＩＩ族窒化物結晶を種結晶４として、下地基板１上に配置するものである。 Another method (Embodiment 5b) placing a seed crystal, as shown in FIG. 7 (a), the step of forming a starting Group III nitride crystal 9 on the starting substrate 1, one or more openings mask layer 2 having a 2a forming a (mask portion 2p), as shown in FIG. 7 (b), the step of etching the starting group III nitride crystal 9a located below the opening 2a, Fig. 7 (c) as shown in includes the step of removing the mask portion 2p, the remaining starting group III nitride crystal as a seed crystal 4 is intended to place on the base substrate 1.

実施形態５ｂにおいては、種結晶４として残った下地ＩＩＩ族窒化物結晶を核としてＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させて、成長させたＩＩＩ族窒化物結晶半導体結晶１０における下地基板１の種結晶４に接する下面１０ａを、レーザなどにより切断することにより、またはＫＯＨなどの強塩基によってエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離することができる。 Implemented in the form 5b, the remaining starting Group III nitride crystal as a seed crystal 4 is grown a group III nitride semiconductor crystal 10 as a nucleus, the starting substrate 1 in the III-nitride crystal semiconductor crystal 10 grown seed the lower surface 10a in contact with the crystal 4, by cutting by such as a laser or by etching by a strong base such as KOH, can be separated III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1.

本実施形態（実施形態５ａおよび実施形態５ｂ）においては、下地基板と種結晶の密着度が低い、もしくは接触面積が小さいことから、クラックを発生させることなく幅が５００００μｍのＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させることが可能となる。 In this embodiment (Embodiment 5a and embodiments 5b), a low degree of adhesion of the starting substrate and the seed crystal, or since the contact area is small, the width without causing cracks of 50000 III nitride semiconductor crystal it is possible to grow.

本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度、不純物濃度に関しては、実施形態１と同様である。 Growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal in the present embodiment, with respect to the impurity concentration is the same as the first embodiment.ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の主面および主面と指数面とのオフ角は、種結晶の主面および主面と指数面とのオフ角と密接な関係にある。 Off angle between the principal face and the main surface index plane of the Group III nitride semiconductor crystal is closely related to the off angle between the principal face and the main surface index plane of the seed crystal.すなわち、結晶系が六方晶系の種結晶の場合は、通常、種結晶の主面の指数面と同一の指数面を主面とするＩＩＩ族窒化物結晶が成長しやすい。 That is, when the crystal system is hexagonal seed crystal, usually, III-nitride crystal is likely to grow to a principal index plane and same index plane of the main surface of the seed crystal.また、種結晶がそれ以外の場合は、下地基板の表面の原子配列を模した面、たとえばＳｉ（１１１）面ならばＩＩＩ族窒化物結晶は（０００１）面が成長しやすい。 Also, if the seed crystal otherwise, surface imitating an atomic arrangement in the surface of the underlying substrate, for example Si (111) plane if If a group III nitride crystal (0001) plane is likely to grow.また、種結晶の主面とある指数面とのオフ角とＩＩＩ族窒化物結晶の主面とその指数面とのオフ角はおおむね一致する。 Further, the off angle between the off angle and the group III main surface and its index plane of the nitride crystal of the index plane with the principal plane of the seed crystal is generally consistent.

ここで、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶は、六方晶系または立方晶系に属するため、図８に示すように、上記実施形態１〜実施形態５において成長するＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の形状は、下面１０ａおよび上面１０ｂが六角形状である六角平板状（図８（ａ））、下面１０ａおよび上面１０ｂが四角形状である四角平板状（図８（ｂ））または下面１０ａおよび上面１０ｂが三角形状である三角平板状（図８（ｃ））となりやすい。 Here, the group III nitride semiconductor crystal, since belonging to hexagonal or cubic system, as shown in FIG. 8, the shape of the Group III nitride semiconductor crystal 10 to be grown in the above embodiments 1 to embodiment 5 , the lower surface 10a and upper surface 10b are hexagonal hexagonal tabular (FIG. 8 (a)), a square plate-like lower surface 10a and upper surface 10b are quadrangular (FIG. 8 (b)) or the lower surface 10a and upper surface 10b are triangular shape and is triangular tabular tends to (FIG. 8 (c)).ここで、四角平板には、四角形の形状が正方形、長方形、ひし形となるものが含まれる。 Here, the square flat plate, rectangular shape, square, rectangular, include those made of a rhombus.また、図８に示すように、上記六角平板、四角平板または三角平板の下面１０ａと側面１０ｓとのなす角θは、結晶の成長条件により、３０°〜９０°の角度をとり得る。 Further, as shown in FIG. 8, the hexagonal tabular, the angle θ between the lower surface 10a and the side surface 10s of the square flat plate or triangular tabular, the growth condition of the crystal may take an angle of 30 ° to 90 °.特に、上記の角θは、６０°および９０°付近の値をとることが多い。 In particular, the angular θ often takes a value of around 60 ° and 90 °.

なお、図８に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の幅Ｗとは下面１０ａにおける一つの辺と向かい合う辺または角との距離をいい、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の厚さＴとは、下面１０ａと上面１０ｂとの距離をいう。 As shown in FIG. 8, it refers to the distance between the edge or corner facing the one side of the lower surface 10a and the width W of the Group III nitride semiconductor crystal 10, and the thickness T of the Group III nitride semiconductor crystal 10 refers to the distance between the lower surface 10a and upper surface 10b.

（実施形態６） (Embodiment 6)本発明にかかる一つのＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法は、図１を参照して、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる工程と、図１（ｂ）に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる工程と、図１（ｃ）または図１（ｄ）に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離する工程を含み、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の厚さが１０μｍ以上６００μｍ以下、幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法である。 Method for producing a group III nitride semiconductor device according to the present invention, with reference to FIG. 1, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), 1 or more III on underlying substrate 1 growing a nitride semiconductor crystal substrate 11, as shown in FIG. 1 (b), and growing a group III nitride semiconductor crystal substrate of one or more layers on the 11 group III nitride semiconductor crystal layer 12 as shown in FIG. 1 (c) or FIG. 1 (d), the group III nitride semiconductor crystal 10 made of a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and the group III nitride semiconductor crystal layer 12 from the starting substrate 1 comprising the step of separating, following 600μm thickness 10μm or more group III nitride semiconductor crystal 10, a manufacturing method of a group III nitride semiconductor device width is 0.2mm or more 50mm or less.

本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法においては、図１を参照して、ＩＩＩ族半導体結晶基板１１の主面（図１における下面１０に相当）の面積は、下地基板１の主面１ｈの面積より小さくできる。 In the production method of a group III nitride semiconductor device in the present embodiment, with reference to FIG. 1, the area of ​​the main surface (corresponding to the lower surface 10 in FIG. 1) of the Group III semiconductor crystal substrate 11 is mainly of the starting substrate 1 It can be smaller than the area of ​​the surface 1h.これにより、大きな下地基板を用いても、直接的かつ効率的に半導体デバイス程度の大きさのＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを製造することができる。 Thus, even using a large base substrate may be produced directly and efficiently semiconductor devices about the size of the group III nitride semiconductor device.

本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法は、詳しくは、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶基板１１を成長させる工程として、図１（ａ）に示す下地基板１に１個以上の開口部２ａを有するマスク層２を形成する工程と、図１（ｂ）に示すマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板１の開口面１ａ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる工程とを含む。 Method for producing a group III nitride semiconductor device in the present embodiment, particularly, as the process for growing at least one Group III nitride crystal substrate 11 on the starting substrate 1, a base substrate 1 shown in FIG. 1 (a) forming a mask layer 2 having at least one opening 2a to, III-nitride on the open surface 1a of the starting substrate 1 located below the opening 2a of the mask layer 2 shown in FIG. 1 (b) and a step of growing a semiconductor crystal substrate 11.ここで、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる方法および条件は、実施形態１におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させる方法および条件と同様である。 Here, the method and conditions for growing the Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 is the same as the method and conditions for growing the Group III nitride semiconductor crystal 10 in Embodiment 1.

次に、図１（ｂ）に示すように、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる。 Next, as shown in FIG. 1 (b), on the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 are grown one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12.このように既にチップ状のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる工程を設けることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の表面加工、さらにはその後のチップ化の工程を省略することができる。 By providing the already process of growing the Group III nitride semiconductor crystal layer 12 of one or more layers on a chip-shaped group III nitride semiconductor crystal substrate 11, a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and the Group III nitride surface treatment of the group III nitride semiconductor crystal 10 formed from the object semiconductor crystal layer 12, and further it is possible to omit the subsequent chip process.ここで、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２の成長方法には、特に制限がなく、ＨＶＰＥ法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法などの各種気相成長法が好ましく用いられ、結晶層表面の平坦性に優れる点からＭＯＣＶＤ法が特に好ましく用いられる。 Here, the growing method of a group III nitride semiconductor crystal layer 12, not particularly limited, HVPE method, MOCVD method, various vapor phase growth methods such as MBE method is preferably used, excellent flatness of the crystal layer surface MOCVD method from the point are particularly preferably used.

次に、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２の最上面（ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３の上面に相当）にｐ側電極を形成した後、図１（ｃ）または図１（ｄ）に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１とＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離する。 Next, although not shown, after forming the p-side electrode on the uppermost surface of the Group III nitride semiconductor crystal layer 12 (corresponding to the upper surface of the p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23), FIG. 1 (c) or as shown in FIG. 1 (d), separating the group III nitride semiconductor crystal 10 made of a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and the group III nitride semiconductor crystal layer 12 from the starting substrate 1.このＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離する方法は、実施形態１と同様である。 Method for separating the Group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1 is the same as the first embodiment.以上のように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２およびｐ側電極のいずれの主面も、下地基板１の主面１ｈとほぼ平行に積層されている。 As described above, any surface of the group III nitride semiconductor crystal substrate 11, the Group III nitride semiconductor crystal layer 12 and the p-side electrode are also substantially parallel to laminate the major surface 1h of the starting substrate 1.

さらに、図示はしないが、下地基板１から分離したＩＩＩ族窒化物半導体１０の下面１０ａ（ＩＩＩ族窒化物半導体基板１１の下面に相当）にｎ側電極を形成することによって半導体デバイスが得られる。 Furthermore, although not shown, the semiconductor device is obtained by forming an n-side electrode on the lower surface 10a of the Group III nitride semiconductor 10 that is separated from the starting substrate 1 (corresponding to the lower surface of the Group III nitride semiconductor substrate 11).

図８を参照して、上記ＩＩＩ族窒化物結晶１０の形状が、六角平板状、四角平板状または三角平板状の形状をとりやすく、この平板の側面１０ｓと下面１０ａとのなす角θが、３０°以上９０°以下の角をとり得ることから、上記実施形態５において得られる半導体デバイスの形状も、六角平板状、四角平板状または三角平板状の形状をとりやすく、この平板の側面と下面とのなす角θも、３０°以上９０°以下の角をとり得る。 Referring to FIG. 8, the shape of the Group III nitride crystal 10, hexagonal tabular, easily takes a rectangular plate-shaped or triangular flat plate shape, the angle θ between the side surface 10s and the bottom surface 10a of the flat plate is, from getting take an angle of 30 ° to 90 °, the shape of the semiconductor devices obtained in the above embodiment 5, hexagonal tabular, easily takes a rectangular plate-shaped or triangular tabular shape, the side surface and the lower surface of the flat plate also the angle θ between, may take an angle of 30 ° to 90 °.したがって、半導体デバイスの上面と下面の大きさは必ずしも一致しないが、半導体デバイスの幅に対して厚さが著しく小さいため、上面と下面との大きさの差は小さく、このまま半導体デバイスとして使用することが可能である。 Therefore, the size of the upper surface and the lower surface of the semiconductor device are not necessarily coincident, because of extremely small thickness relative to the width of the semiconductor device, the difference in size between the upper surface and the lower surface is small, it is used as this remains semiconductor device it is possible.また、半導体デバイスの側面が下面および上面に対して垂直になるように裁断することにより、上面と下面との大きさを一致させることも可能である。 Further, since the side surfaces of the semiconductor device is cut to be perpendicular to the lower and upper surfaces, it is also possible to match the size of the upper and lower surfaces.なお、このことは、以下の実施形態７〜実施形態１０における半導体デバイスについても同様である。 Note that this also applies to semiconductor devices of Embodiment 7 to Embodiment 10 described below.

本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度は、１０μｍ ／ｈｒ以上３００μｍ ／ｈｒ以下であることが好ましい。 Growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal substrate of the present embodiment is preferably less 10 [mu] m / hr or more 300 [mu] m / hr.ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度が、１０μｍ ／ｈｒ未満であると製造効率が低下し、３００μｍ ／ｈｒを超えるとＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板に空孔などの欠陥が導入されやすくなりクラックが発生しやすくなる。 Growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal substrate, 10 [mu] m / hr less than the production efficiency is lowered, a crack becomes exceeds 300 [mu] m / hr in the group III nitride semiconductor crystal substrate easily introduced defects such as vacancies There is likely to occur.

また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と、（０００１）面、（１−１００）面、（１１−２０）面、（１−１０１）面、（１−１０２）面、（１１−２１）面および（１１−２２）面のうちのいずれかの面とのなすオフ角が、０°以上４°以下であることが好ましい。 Moreover, a principal plane of the Group III nitride crystal substrate of the present embodiment, (0001) plane, (1-100) plane, (11-20) plane, (1-101) plane, (1-102) plane, off angle formed between either side of the (11-21) plane and (11-22) plane is preferably 0 ° or more 4 ° or less.ここで、オフ角が０°とは、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と、（０００１）面、（１−１００）面、（１１−２０）面、（１−１０１）面、（１−１０２）面、（１１−２１）面および（１１−２２）面のうちのいずれかの面とが平行であることを意味する。 Here, the off-angle is 0 °, and the principal plane of the Group III nitride crystal substrate, (0001) plane, (1-100) plane, (11-20) plane, (1-101) plane, (1 -102) plane, which means that it is parallel to and either side of the (11-21) plane and (11-22) plane.このオフ角が４°を超えると、ＩＩＩ族窒化物結晶基板に欠陥が導入されやすくなりクラックが発生しやすくなる。 When the off angle exceeds 4 °, cracks easily defects are introduced into the III-nitride crystal substrate is likely to occur.

ここで、結晶系が六方晶系の下地基板の場合は、通常、下地基板の主面の指数面と同一の指数面を主面とするＩＩＩ族窒化物結晶基板が成長しやすい。 Here, if the crystal system of the underlying substrate of hexagonal, usually, III-nitride crystal substrates where the major surface is made the index plane and same index plane of the main surface of the base substrate is likely to grow.また、下地基板がそれ以外の場合は、下地基板の表面の原子配列を模した面、たとえばＳｉ（１１１）面ならばＩＩＩ族窒化物結晶は（０００１）面が成長しやすい。 Also, if the underlying substrate is otherwise, a surface imitating an atomic arrangement in the surface of the underlying substrate, for example if Si (111) plane III-nitride crystal (0001) plane easily grow.また、下地基板の主面とある指数面とのオフ角とＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面とその指数面とのオフ角はおおむね一致する。 Further, the off angle between the off angle and the group III main surface and its index plane of the nitride crystal substrate of the index plane which is the main surface of the base substrate is generally consistent.

（実施形態７） (Embodiment 7)本発明にかかる別のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法は、図２を参照して、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶基板１１を成長させる工程として、図２（ａ）に示す下地基板１に１個以上の開口部２ａを有するマスク層２を形成する工程と、図２（ｂ）に示すマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板の開口面１ａおよび開口部２ａを取り囲むマスク層の一部上面２ｂ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる工程とを含む。 Another method of producing a Group III nitride semiconductor device according to the present invention, with reference to FIG. 2, as the process for growing at least one Group III nitride crystal substrate 11 on the starting substrate 1, FIG. 2 (a forming a mask layer 2 that has at least one of the opening 2a on the starting substrate 1 as shown in), open surface 1a and the underlying substrate located under the opening 2a of the mask layer 2 shown in FIG. 2 (b) part of the mask layer surrounding the opening 2a on the upper surface 2b and a step of growing the group III nitride semiconductor crystal substrate 11.ここで、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる方法および条件は、実施形態２におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させる方法および条件と同様である。 Here, the method and conditions for growing the Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 is the same as the method and conditions for growing the Group III nitride semiconductor crystal 10 in Embodiment 2.

次に、図２（ｂ）に示すように、実施形態５と同様にして、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる。 Next, as shown in FIG. 2 (b), in the same way as in Embodiment 5, growing the Group III Group III of one or more layers to the nitride semiconductor crystal substrate nitride semiconductor crystal layer 12.次いで、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２の最上面にｐ側電極を形成する。 Then, although not shown, a p-side electrode on the uppermost surface of the Group III nitride semiconductor crystal layer 12.次に、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示すように、実施形態２と同様にして、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を上記下地基板１から分離する。 Next, as shown in FIG. 2 (c) and FIG. 2 (d), in the same manner as in Embodiment 2, Group III comprised of a Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and the Group III nitride semiconductor crystal layer 12 the nitride semiconductor crystal 10 is separated from the starting substrate 1.さらに、図示はしないが、下地基板１から分離したＩＩＩ族窒化物半導体１０の下面１０ａ（ＩＩＩ族窒化物半導体基板１１の下面に相当）にｎ側電極を形成することによって半導体デバイスが得られる。 Furthermore, although not shown, the semiconductor device is obtained by forming an n-side electrode on the lower surface 10a of the Group III nitride semiconductor 10 that is separated from the starting substrate 1 (corresponding to the lower surface of the Group III nitride semiconductor substrate 11).

また、本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度、不純物濃度、主面と指数面とのオフ角に関しては、実施形態６と同様である。 The growth rate, impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate in the present embodiment, with respect to off angle between the principal face and the index plane is similar to that of Embodiment 6.

（実施形態８） (Embodiment 8)本発明にかかるまた別のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法は、図３を参照して、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶基板１１を成長させる工程として、図３（ａ）に示す下地基板１に１個以上の開口部２ａを有するマスク層２を形成する工程と、図３（ｂ）に示すマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板の開口面１ａにＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させるとともに、マスク層２上に極性が反転したＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶３を成長させる工程とを含む。 Method for producing the another group III nitride semiconductor device in the present invention, with reference to FIG. 3, as the process for growing at least one Group III nitride crystal substrate 11 on the starting substrate 1, FIG. 3 ( forming a mask layer 2 that has at least one of the opening 2a on the starting substrate 1 as shown in a), open surface 1a of the starting substrate located below the opening 2a of the mask layer 2 shown in FIG. 3 (b) in conjunction with growing the group III nitride semiconductor crystal substrate 11, and a process of growing the group III nitride semiconductor polarity reversed crystal 3 whose polarity is inverted on the mask layer 2.ここで、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる方法および条件は、実施形態３におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を成長させる方法および条件と同様である。 Here, the method and conditions for growing the Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 is the same as the method and conditions for growing the Group III nitride semiconductor crystal 10 in Embodiment 3.

次に、図３（ｂ）に示すように、実施形態５と同様にして、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる。 Next, as shown in FIG. 3 (b), in the same way as in Embodiment 5, growing the Group III Group III of one or more layers to the nitride semiconductor crystal substrate nitride semiconductor crystal layer 12.次いで、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２の最上面にｐ側電極を形成する。 Then, although not shown, a p-side electrode on the uppermost surface of the Group III nitride semiconductor crystal layer 12.次に、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、実施形態３と同様にして、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１とＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を上記下地基板１から分離する。 Next, as shown in FIG. 3 (c) and FIG. 3 (d), the in the same manner as in Embodiment 3, Group III comprised of a Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and the group III nitride semiconductor crystal layer 12 the nitride semiconductor crystal 10 is separated from the starting substrate 1.さらに、図示はしないが、下地基板１から分離したＩＩＩ族窒化物半導体１０の下面１０ａ（ＩＩＩ族窒化物半導体基板１１の下面に相当）にｎ側電極を形成することによって半導体デバイスが得られる。 Furthermore, although not shown, the semiconductor device is obtained by forming an n-side electrode on the lower surface 10a of the Group III nitride semiconductor 10 that is separated from the starting substrate 1 (corresponding to the lower surface of the Group III nitride semiconductor substrate 11).

また、本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度、不純物濃度、主面と指数面とのオフ角に関しては、実施形態６と同様である。 The growth rate, impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate in the present embodiment, with respect to off angle between the principal face and the index plane is similar to that of Embodiment 6.

（実施形態９） (Embodiment 9)本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法は、下地基板１上に１個以上のＩＩＩ族窒化物結晶基板１１を成長させる工程として、図４を参照して、図４（ａ）に示すように下地基板１上に２個以上の小開口部２ｓの群により形成される開口部２ａを１個以上有するマスク層２を形成する工程と、図４（ｂ）に示すように少なくともこのマスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板１の開口面１ａ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる工程と、同じく図４（ｂ）に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる工程とを含む。 Manufacturing method of yet another Group III nitride semiconductor device according to the present invention, as the process for growing at least one Group III nitride crystal substrate 11 on the starting substrate 1, referring to FIG. 4, FIG. 4 ( forming a mask layer 2 having an opening 2a formed by a group of two or more small apertures 2s on the starting substrate 1 as shown in a) 1 or more, as shown in FIG. 4 (b) in the process of growing the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 at least on the open surface 1a of the starting substrate 1 located below the opening 2a of the mask layer 2, as also shown in FIG. 4 (b), the group III the nitride semiconductor crystal substrate 11 at least one layer of group III nitride semiconductor crystal layer 12 on and a step of growing.

開口部２ａの大きさが大きくなるほど成長するＩＩＩ族窒化物結晶基板１１にクラックが発生しやすくなる傾向があるが、開口部２ａを小開口部２ｓの群により形成することにより、ＩＩＩ族窒化半導体結晶基板１１のクラック発生を抑制することができる。 Although cracks in the III-nitride crystal substrate 11 where the size of the opening 2a is grown as large tends to be easily generated, the opening 2a by forming a group of micro-apertures 2s, group III nitride semiconductor it is possible to suppress the crack generation of the crystal substrate 11.小開口部によるＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板のクラック抑制効果は、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の幅（開口部の幅にほぼ等しい）が２００μｍ以上で特に大きく、クラックを発生させずに幅が５００００μｍのＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させることも可能となる。 Effect of suppressing cracks of the group III nitride semiconductor crystal substrate according to the small opening, III-nitride crystal substrate width (approximately equal to the width of the opening) is particularly large at 200μm or more, a width without generating cracks 50000μm it is possible to grow a group III nitride semiconductor crystal substrate.

図５を参照して、マスク層２の開口部２ａは、２以上の小開口部２ｂの群から形成されている。 Referring to FIG. 5, the opening 2a of the mask layer 2 is formed from a group of two or more small openings 2b.小開口部２ｂの配列は特に制限はないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を均一に成長させる観点から、均一に一定の間隔で、開口部の中心が正三角形または正四角形の頂点となるように配列されていることが好ましい。 Is not particularly limited array of small openings 2b, from the viewpoint of uniformly growing the Group III nitride semiconductor crystal substrate, a uniform constant spacing, so that the center of the opening becomes the apex of an equilateral triangle or square it is preferably arranged in.また、小開口部の幅Ｗ Sは０．５μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、小開口部の間隔Ｐ Sは１μｍ以上２５０μｍ以下が好ましい。 The width W S of the micro-apertures preferably is 0.5μm or more 200μm or less, the interval P S of the micro-apertures preferably 1μm or 250μm or less.小開口部の幅Ｗ Sが０．５μｍ未満であると安価なフォトリソグラフィーが使用できなくなり製造コストが上がり、２００μｍを超えるとＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板のクラックを抑制する効果が低減する。 Width W S of the micro-apertures is increased the manufacturing cost becomes inexpensive photolithography can not be used is less than 0.5 [mu] m, the effect of suppressing cracks of the group III nitride semiconductor crystal substrate is reduced when it exceeds 200 [mu] m.小開口部の間隔Ｐ Sが１μｍ未満であると安価なフォトリソグラフィーが使用できなくなり製造コストが上がり、２５０μｍを超えるとＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板のクラックを抑制する効果が低減する。 Interval P S of the micro-apertures is increased the manufacturing cost becomes inexpensive photolithography can not be used is less than 1 [mu] m, the effect of suppressing cracks of the group III nitride semiconductor crystal substrate is reduced when it exceeds 250 [mu] m.

本実施形態においては、上記のように小開口部の幅Ｗ Sおよび小開口部の間隔Ｐ Sが小さいため、開口面１ａの領域内の小開口面１ｓ上のみならずマスク部２ｐ上にもＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が成長する。 In the present embodiment, the width W S and interval P S of the small opening of the small opening portion as described above is small, even a small opening surface 1s on not only mask portion on 2p in the region of the open surface 1a group III nitride semiconductor crystal substrate is grown.また、本実施形態におけるＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度、不純物濃度、主面と指数面とのオフ角に関しては、実施形態６と同様である。 The growth rate, impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate in the present embodiment, with respect to off angle between the principal face and the index plane is similar to that of Embodiment 6.また、本実施例形態は、実施形態７、実施形態８の場合にも適用可能である。 Further, this embodiment mode, Embodiment 7 can be applied to the embodiment 8.

（実施形態１０） (Embodiment 10)本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法は、図６を参照して、下地基板１上に１以上のＩＩＩ族窒化物結晶基板１１を成長させる工程として、図６（ａ）に示す下地基板１に１以上の種結晶４を配置する工程と、図６（ｂ）に示す種結晶４を核としてＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させる工程とを含む。 Manufacturing method of yet another Group III nitride semiconductor device according to the present invention, with reference to FIG. 6, as the process for growing at least one Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 on the starting substrate 1, FIG. 6 (a on the starting substrate 1 as shown in) comprising the steps of placing one or more seed crystals 4, and a process of growing the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 of the seed crystal 4 as the nuclei shown in Figure 6 (b).ここで、種結晶は、特に制限はないが、品質のよい結晶を得る点から、成長させようとするＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板と同種の結晶であることが好ましい。 Here, the seed crystal is not particularly limited, from the viewpoint of obtaining a good crystal quality, is preferably grown event will the Group III nitride semiconductor crystal substrate of the same type crystals.

次に、図６（ｂ）に示すように、実施形態５と同様にして、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させる。 Next, as shown in FIG. 6 (b), in the same way as in Embodiment 5, to grow the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 at least one layer of group III nitride semiconductor crystal layer 12 on.次いで、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２の最上面にｐ側電極を形成する。 Then, although not shown, a p-side electrode on the uppermost surface of the Group III nitride semiconductor crystal layer 12.

次に、図６（ｃ）に示すように、実施形態５と同様にして、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を上記下地基板１から分離する。 Next, as shown in FIG. 6 (c), in the same way as in Embodiment 5, a group III nitride semiconductor crystal 10 made of a Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and the Group III nitride semiconductor crystal layer 12 It is separated from the underlying substrate 1.本実施形態において、実施形態５ａと同様に、下地基板１上に種結晶２を置いた場合（実施形態１０ａ）には、種結晶４を核として成長したＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０が下地基板１に固着することが少なく、少しの力を加えただけでＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離することができる。 In this embodiment, carried out in the same manner as Embodiment 5a, in a case where put the seed crystal 2 onto a base substrate 1 (Embodiment 10a), the seed crystal 4 III nitride semiconductor crystal 10 grown as nuclei are starting substrate less likely to stick to 1, it is possible to separate the group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1 simply by adding a little force.

また、種結晶を配置する別の方法（実施形態１０ｂ）として、図７（ａ）に示すように、下地基板１上に下地ＩＩＩ族窒化物結晶９を形成する工程、１個以上の開口部２ａを有するマスク層２（マスク部２ｐ）を形成する工程、図７（ｂ）に示すように、開口部２ａ下に位置する下地ＩＩＩ族窒化物結晶９ａをエッチングする工程、図７（ｃ）に示すように、マスク部２ｐを除去する工程を含み、残った下地ＩＩＩ族窒化物結晶を種結晶４として、下地基板１上に配置するものである。 Another method (Embodiment 10b) disposing the seed crystal, as shown in FIG. 7 (a), the step of forming a starting Group III nitride crystal 9 on the starting substrate 1, one or more openings mask layer 2 having a 2a forming a (mask portion 2p), as shown in FIG. 7 (b), the step of etching the starting group III nitride crystal 9a located below the opening 2a, Fig. 7 (c) as shown in includes the step of removing the mask portion 2p, the remaining starting group III nitride crystal as a seed crystal 4 is intended to place on the base substrate 1.

実施形態１０ｂにおいては、種結晶４として残った下地ＩＩＩ族窒化物結晶を核としてＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１を成長させて、このＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に１層以上のＩＩＩ族窒化物結晶層１２を成長させてＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を形成し（図７（ｄ）を参照）、このＩＩＩ族窒化物結晶半導体結晶１０における下地基板１の種結晶４に接する下面１０ａを、レーザなどにより切断することにより、またはＫＯＨなどの強塩基によってエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を下地基板１から分離することができる（図７（ｅ）を参照）。 Implemented in the form 10b, by growing the Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and the remaining starting Group III nitride crystal as a seed crystal 4 as the nuclei, the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 of one or more layers on III by growing a group nitride crystal layer 12 forming a group III nitride semiconductor crystal 10 (see FIG. 7 (d)), the lower surface in contact with the seed crystal 4 of the starting substrate 1 in the group III nitride crystal semiconductor crystal 10 the 10a, by cutting by such as a laser or by etching by a strong base such as KOH, can be separated III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1 (see FIG. 7 (e)).

本実施形態（実施形態１０ａおよび実施形態１０ｂ）においては、下地基板と種結晶の密着度が低い、もしくは接触面積が小さいことから、クラックを発生させることなく幅が５００００μｍのＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させることが可能となる。 In this embodiment (Embodiment 10a and embodiments 10b), a low degree of adhesion of the starting substrate and the seed crystal, or since the contact area is small, the width without causing cracks of 50000 III nitride semiconductor crystal it is possible to grow.

さらに、図示はしないが、下地基板１から分離したＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の下面１０ａ（ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の下面に相当）にｎ側電極を形成することによって半導体デバイスが得られる。 Furthermore, although not shown, the semiconductor device is obtained by forming an n-side electrode on the lower surface 10a of the Group III nitride semiconductor crystal 10 separated (corresponding to the lower surface of the Group III nitride semiconductor crystal substrate 11) from the starting substrate 1 It is.

上記実施形態６〜実施形態１０においては、下地基板１からＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を、レーザ照射またはエッチングによって分離する際に、分離面となるＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の裏面（ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層が形成されていない面をいう、以下同じ）（図１〜図４および図６、図７において、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の下面１０ａに相当）には、凹凸表面が形成される。 In the above embodiment 6 embodiment 10, a group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1, when separating by laser irradiation or etching, the back surface of the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 as a separation plane (III refers to a surface on which nitride semiconductor crystal layer is not formed, hereinafter the same) (in FIGS. 1 to 4 and 6, 7, or equivalent) to the lower surface 10a of the group III nitride semiconductor crystal 10, uneven surface There is formed.この凹凸表面の存在により、光の取り出し効率が向上する。 The presence of the irregular surface, the light extraction efficiency is improved.また、この凹凸表面の表面粗さＲ PVは、０．０１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。 The surface roughness R PV of the uneven surface is preferably 0.01μm or more 50μm or less.Ｒ PVが０．０１μｍ未満であると光の取り出し効率の向上効果が小さくなり、Ｒ PVが５０μｍを超えるとｎ側電極の形成が難しくなる。 Improvement of R PV light extraction efficiency is less than 0.01μm is reduced, formation of the n-side electrode when R PV exceeds 50μm is difficult.ここで、凹凸表面の表面粗さＲ PVとは、凹凸表面における凸部と凹部との高低差距離の最大値をいう。 Here, the surface roughness R PV of irregular surface refers to the maximum value of the height difference distance between the convex portion and the concave portion of the concavo-convex surface.なお、凹凸表面の表面粗さＲ PVは、レーザ干渉計などを用いて測定することができる。 The surface roughness R PV of irregular surface can be measured by using a laser interferometer.

（実施形態１１） (Embodiment 11)本発明にかかる一つの半導体デバイスは、図９を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を含むＩＩＩ族窒化物半導体デバイスであって、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０はＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１とその上に成長させられた１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２とから構成されている。 One semiconductor device according to the present invention, with reference to FIG. 9, a group III nitride semiconductor device including a group III nitride semiconductor crystal 10, is the group III nitride semiconductor crystal 10 III nitride semiconductor and a crystal substrate 11 as one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12 that is grown thereon.かかる構成を有するＩＩＩ族窒化物半導体デバイスは、従来よりも少ない工程で効率よく製造することができる。 Group III nitride semiconductor device having such a configuration can be produced efficiently with fewer steps than conventional.

上記半導体デバイスは、より具体的には、図９を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、ｎ型窒化物半導体結晶層２１であるｎ型ＧａＮ層、発光層２２であるＩｎ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ａおよびＡｌ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ｂ、ｐ型窒化物半導体結晶層２３であるｐ型ＧａＮ層が順次形成され、さらにＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の下面（ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の下面に相当）にｎ側電極５１、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の上面（ｐ型窒化物半導体結晶層２３の上面に相当）にはｐ側電極が形成されたＬＥＤとして機能するＩＩＩ族窒化物半導体デバイス９０であり、発光９８を発する。 The semiconductor device, more specifically, with reference to FIG. 9, on the group III nitride semiconductor crystal substrate 11, as one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12, n-type nitride semiconductor crystal layer n-type GaN layer is 21, the light emitting layer 22 a is in 0.2 Ga 0.8 n layer 22a and the Al 0.2 Ga 0.8 n layer 22b, the p-type GaN layer which is a p-type nitride semiconductor crystal layer 23 are sequentially formed, further III corresponds to the upper surface of the nitride semiconductor crystal 10 the lower surface of the n-side electrode 51 to (III-nitride corresponds to the lower surface of the semiconductor crystal substrate 11), III-group top of the nitride semiconductor crystal 10 (p-type nitride semiconductor crystal layer 23 ) in is the group III nitride semiconductor device 90 that functions as an LED which is p-side electrode is formed, emits a light emission 98.なお、発光層２２を、たとえばＧａＮ層とＩｎ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層の２層構造を多層重ねたＭＱＷ(Multi-Quantum Well)構造としてもよい。 Incidentally, the light-emitting layer 22, for example, may be a two-layer structure stacked multi a MQW (Multi-Quantum Well) structure of GaN layer and In 0.2 Ga 0.8 N layer.

（実施形態１３） (Embodiment 13)本発明にかかるさらに別の半導体デバイスは、具体的には、図１１を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１であるＧａＮ基板上に、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２としてｎ -型ＧａＮ層が形成され、さらにＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の下面にオーミック電極５６、ｎ -型ＧａＮ層の上面にショットキー電極５７が形成されたショットキーダイオードとして機能する半導体デバイス１１０である。 Still another semiconductor device according to the present invention, specifically, with reference to FIG. 11, the GaN substrate which is a III nitride semiconductor crystal substrate 11, one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12 as the n - -type GaN layer is formed, further III-ohmic electrode 56 on the lower surface of the nitride semiconductor crystal substrate 11, n - semiconductor device that functions as a shot to the upper surface of the mold GaN layer Schottky electrode 57 is formed keys diode is 110.

（実施形態１４） (Embodiment 14)本発明にかかるさらに別の半導体デバイスは、具体的には、図１２を参照して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１であるＧａＮ基板上に、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２としてｎ -型ＧａＮ層１２ｃが形成され、このｎ -型ＧａＮ層１２ｃの一部領域にｐ型層１２ｄおよびｎ +型層１２ｅを形成し、さらにＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の下面にドレイン電極５５、ｎ -型ＧａＮ層の上面にゲート電極５４、ｎ +型層１２ｅの上面にソース電極５３が形成された縦型ＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor；金属−絶縁体−半導体）トランジスタとして機能する半導体デバイス１２０である。 Still another semiconductor device according to the present invention, specifically, with reference to FIG. 12, the GaN substrate which is a III nitride semiconductor crystal substrate 11, one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12 as the n - -type GaN layer 12c is formed, the n - type a p-type layer 12d and an n + -type layer 12e is formed on a portion of the GaN layer 12c, further drain on the lower surface of the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 electrode 55, n - -type top gate electrode 54 of the GaN layer, n + source electrode 53 on the upper surface of the mold layer 12e is formed vertical MIS; semiconductor functioning as (metal insulator semiconductor metal - semiconductor - insulator) transistor it is a device 120.

（実施形態１５） (Embodiment 15)本発明にかかる一つの発光機器は、図１３を参照して、上記の一つのＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを含む発光機器１３０であって、このＩＩＩ族窒化物半導体デバイスは、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１と、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の第１の主面１１ａの側に、ｎ型ＩＩＩ族窒化物半導体層２１と、ＩＩＩ族窒化物半導体基板１１から見てｎ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２１より遠くに位置するｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３と、ｎ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２１およびｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３の間に位置する発光層２２とを備え、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の比抵抗が０．５Ω・ｃｍ以下であり、ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３の側をダウン実装し、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１ One light-emitting device according to the present invention, with reference to FIG. 13, a light-emitting device 130 including the one III-nitride semiconductor device, the group III nitride semiconductor device, the group III nitride semiconductor a crystal substrate 11, the group III to the side of the first major surface 11a of the nitride semiconductor crystal substrate, an n-type III nitride semiconductor layer 21, n-type group III nitride viewed from III nitride semiconductor substrate 11 a p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23 located farther from the semiconductor crystal layer 21, the light-emitting layer located between the n-type group III nitride semiconductor crystal layer 21 and the p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23 22 with the door, the resistivity of group III nitride semiconductor crystal substrate 11 is at most 0.5 .OMEGA · cm, the side of the p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23 is down-mounted, the group III nitride semiconductor crystal substrate 1の第１の主面と反対側の主面である第２の主面１１ｂから光を放出することを特徴とする。 Characterized by emitting light from the second major surface 11b and the first major surface is a main surface on the opposite side of.

この構成では、電気抵抗の低い窒化物半導体基板の裏面（第２の主面１１ｂ）にｎ側電極を設けるので、小さな被覆率すなわち大きな開口率でｎ側電極を設けても電流を窒化物半導体基板全体にゆきわたらせて流すことができる。 In this configuration, since the rear surface of the low electrical resistance nitride semiconductor substrate (the second main surface 11b) providing the n-side electrode, nitrides current be provided an n-side electrode with a small covering ratio ie greater aperture ratio semiconductor it can flow by Yukiwatara the entire substrate.このため、放出面で光を吸収される率が小さくなり、発光効率を高くすることができる。 Therefore, rate of light absorbed at the emitting surface is reduced, it is possible to increase the luminous efficiency.なお、光の放出は第２の主面だけでなく側面からなされてもよいことは言うまでもない。 Incidentally, the emission of light can be made from the side as well as the second major surface of course.以下の発光機器においても同様である。 The same goes for the following emission device.

また、電気抵抗が高いｐ型窒化物半導体結晶層２３の側は光放出面にならないので、ｐ型窒化物半導体結晶層２３の全面にｐ側電極５２を形成することができ、大電流を流し発熱を抑える上でも、また発生した熱を伝導で逃がす上でも好都合の構造をとることが可能となる。 Further, since the side of the high electrical resistance p-type nitride semiconductor crystal layer 23 is not a light emitting surface, it is possible to form a p-side electrode 52 on the entire surface of the p-type nitride semiconductor crystal layer 23, a large current on suppressing the heat generation, also it is possible to take a convenient structure even on releasing the generated heat conduction.すなわち、熱的要件のために受ける制約が非常に緩和される。 That is, constraints imposed by thermal requirements can be very mild.このため、電気抵抗を低下させるために、ｐ側電極とｎ側電極とを入り組ませた櫛型形状などにする必要がない。 Therefore, in order to reduce the electric resistance, there is no need to like p-side electrode and the n-side electrode and the comb-shape obtained Irikuma a.

この構成によれば、上記本発明におけるＧａＮ基板は導電性を有することを前提とし、電気抵抗を低減することは容易なので、上記の発光装置における作用効果に加えて、ＧａＮ基板の転位密度が、１０ 8 ／ｃｍ 2以下であるので結晶性が高いこと、および高い開口率により第２の主表面からの光出力を高めることができる。 According to this structure, the GaN substrate in the present invention is that it has a conductivity assumes, because it is easy to reduce the electrical resistance, in addition to the effects in the above light emitting device, dislocation density of the GaN substrate, because it is 10 8 / cm 2 or less can improve the light output from the second main surface has high crystallinity, and a high aperture ratio.また、側面からも光を放出する。 It also emits light from the side.

さらに、ＧａＮ基板が導電性に優れることから、サージ電圧に対する保護回路をとくに設ける必要がなく、また耐圧性も非常に優れたものにできる。 Furthermore, it since the GaN substrate has superior conductivity, in particular there is no need to provide a protection circuit against surge voltages and voltage resistance in those very good.また、複雑な加工工程を行なうことがないので、製造コストを低減することも容易化される。 Further, since there is no possible to perform complicated processing steps are also facilitated to reduce the manufacturing cost.

本実施形態の発光機器において、ＩＩＩ族窒化物結晶基板であるＧａＮ基板は、Ｓｉ（シリコン）および／またはＯ（酸素）ドープによりｎ型化されており、Ｏ原子濃度が、１×１０ 17 ｃｍ -3 〜５×１０ 19 ｃｍ -3の範囲にあり、ＧａＮ基板の厚さが１００μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。 In the light-emitting device of the present embodiment, GaN substrate a Group III nitride crystal substrate is n-type by Si (silicon) and / or O (oxygen) doping, the O atom concentration, 1 × 10 17 cm in the range of -3 ~5 × 10 19 cm -3, it is preferable that the thickness of the GaN substrate is 100μm or more 600μm or less.基板のＳｉ原子および／またはＯ原子濃度は基板の比抵抗と光透過率に大きな影響を与え、基板の厚さは基板の光透過率に大きな影響を与える。 Si atoms and / or O atom concentration of the substrate gives a great influence on the specific resistance and light transmittance of the substrate, the thickness of the substrate has a great influence on the light transmittance of the substrate.Ｓｉ原子および／またはＯ原子濃度が１×１０ 17 ｃｍ -3未満であると光透過率は大きいが比抵抗が大きくなり、５×１０ 19 ｃｍ -3を超えると比抵抗は小さくなるが光透過率が小さくなるため、結果的に発光効率が低下する。 Light transmittance Si atom and / or O atom density is less than 1 × 10 17 cm -3 is large but the specific resistance increases, more than of 5 × 10 19 cm -3 when the specific resistance is reduced light transmission since the rate is reduced, resulting in light emission efficiency is reduced.また、基板の厚さが１０μｍ未満であると機械的強度が低下し、６００μｍを超えると光透過率が低下し発光効率が低下する。 Further, the mechanical strength and thickness of the substrate is less than 10μm decreases, the light transmittance decreases the light emission efficiency decreases when it exceeds 600 .mu.m.

さらに、発効効率を高める観点から、基板のＳｉ原子および／またはＯ原子濃度が５×１０ 18 ｃｍ -3以上２×１０ 19 ｃｍ -3以下、基板の厚さが２００μｍ以上６００μｍ以下および第２の主面の光を放出する矩形状の面の両方の幅が５０ｍｍ以下であること、基板のＳｉ原子および／またはＯ原子濃度が３×１０ 18 ｃｍ -3以上５×１０ 18 ｃｍ -3以下、基板の厚さが４００μｍ以上６００μｍ以下および第２の主面の光を放出する矩形状の面の両方の幅が３ｍｍ以下であること、基板のＳｉ原子および／またはＯ原子濃度が５×１０ 18 ｃｍ -3以上５×１０ 19 ｃｍ -3以下、基板の厚さが１００μｍ以上２００μｍ以下および第２の主面の光を放出する矩形状の面の両方の幅が３ｍｍ以下であることがより好ましい。 Furthermore, in view of enhancing the luminous efficiency, Si atoms and / or O atom concentration of the substrate is 5 × 10 18 cm -3 or more 2 × 10 19 cm -3 or less, the thickness of the substrate is 600μm or less and a second or 200μm width of both rectangular faces that emit light of the main surface is 50mm or less, Si atoms and / or O atom concentration of the substrate is 3 × 10 18 cm -3 or more than 5 × 10 18 cm -3, width of both rectangular faces that the thickness of the substrate to emit light of 600μm or less and a second major surface than 400μm is 3mm or less, Si atoms and / or O atom concentration of the substrate is 5 × 10 18 cm -3 to 5 × 10 19 cm -3 or less, and more preferably the width of both rectangular faces that the thickness of the substrate to emit light of 200μm or less and a second major surface than 100μm is less than 3mm .

（実施形態１７） (Embodiment 17)本発明にかかる別の発光機器は、図１３を参照して、上記の一つのＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを含む発光機器１３０であって、このＩＩＩ族窒化物半導体デバイスは、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１であるＡｌＮ基板と、ＡｌＮ基板の第１の主面の側に、ｎ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２１であるｎ型Ａｌ x Ｇａ 1-x Ｎ層（０≦x≦１）と、ＡｌＮ基板から見てｎ型Ａｌ x Ｇａ 1-x Ｎ層より遠くに位置するｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３であるｐ型Ａｌ x Ｇａ 1-x Ｎ層（０≦ｘ≦１）と、ｎ型Ａｌ x Ｇａ 1-x Ｎ層およびｐ型Ａｌ x Ｇａ 1-x Ｎ層の間に位置する発光層とを備え、ＡｌＮ基板の熱伝導率が、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、ｐ型Ａｌ x Ｇａ 1-x Ｎ層の側をダウン実装し、ＡｌＮ基板の第１の主面と反対側の主面であ Another light-emitting device according to the present invention, with reference to FIG. 13, a light-emitting device 130 including the one III-nitride semiconductor device, the group III nitride semiconductor device, the group III nitride semiconductor and AlN substrate is a crystal substrate 11, on the side of the first main surface of the AlN substrate, an n-type group III n-type Al x Ga 1-x n layer is a nitride semiconductor crystal layer 21 (0 ≦ x ≦ 1) When, p-type Al x Ga 1-x n layer is a p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23 located farther from the n-type Al x Ga 1-x n layer viewed from the AlN substrate (0 ≦ x ≦ 1 a), and a light-emitting layer located between the n-type Al x Ga 1-x n layer and the p-type Al x Ga 1-x n layer, the thermal conductivity of the AlN substrate, 100W / (m · K) above, and the side of the p-type Al x Ga 1-x N layer and down-mounted, opposite to the main surface der the first main surface of the AlN substrateる第２の主面から光を放出することを特徴とする。 Characterized by emitting light from the second major surface that.

ＡｌＮは非常に熱伝導率が高く、放熱性に優れているため、上記のｐ型Ａｌ x Ｇａ 1-x Ｎ層からリードフレームなどに熱を伝達して、発光機器における温度上昇を抑制することができる。 AlN is very has high thermal conductivity and excellent heat dissipation, that by transferring heat such as a lead frame from p-type Al x Ga 1-x N layer above, to suppress the temperature rise in the light emitting device can.また、上記ＡｌＮ基板からも熱を放散し、温度上昇の抑制に貢献することができる。 Further, to dissipate heat from the AlN substrate, it can contribute to the suppression of temperature rise.

本実施形態の発光機器は、ｐ型窒化物半導体結晶層に接してそのｐ型窒化物半導体結晶層の表面にわたって離散的に配置される第１のｐ側電極と、その第１のｐ電極の間隙を充填して、ｐ型窒化物半導体層と第１のｐ側電極とを被覆する、Ａｇ、ＡｌおよびＲｈのいずれかからなる第２のｐ側電極とを備えることが好ましい。 Emitting device of the present embodiment includes a first p-side electrode in contact with the p-type nitride semiconductor crystal layer are discretely arranged over the surface of the p-type nitride semiconductor crystal layer, the first p electrode filling the gap, to cover the p-type nitride semiconductor layer and the first p-side electrode, Ag, it is preferable and a second p-side electrode made of one of Al and Rh.このような第１および第２のｐ側電極を備えることにより、ｐ電極に導入された電流を面内にわたって充分広げた上で反射率を高めて光出力を向上できる。 By providing such first and second p-side electrode, by increasing the reflectance after having sufficiently spread the current introduced to the p-electrode over plane can improve the light output.さらに、上記第１のｐ電極のｐ型窒化物半導体層の表面における被覆率は１０％以上４０％以下であることが好ましい。 Furthermore, coverage of the surface of the p-type nitride semiconductor layer of the first p electrode is preferably 40% or less than 10%.第１のｐ電極のｐ型窒化物半導体層の表面における被覆率が１０％未満であると電流をエピタキシャル層全面にわたってむらなく広げることができなくなり、４０％を超えると離散的に配置されたｐ側電極による光取り出し効率に対する悪影響を無視できなくなる。 Coverage at the surface of the p-type nitride semiconductor layer of the first p electrode can not be spread evenly over the epitaxial layer over the entire surface of the current is less than 10%, are discretely arranged to exceed 40% p It can not ignore the adverse effects on the light extraction efficiency due to the side electrode.

なお、全ての実施形態において、下地基板１として有効な結晶は、欠陥密度を小さくする観点からデバイスを構成する結晶層と結晶構造ならびに格子定数が同一なもの、たとえば、下地基板１としてＧａＮ結晶を用いて、ＩＩＩ族窒化物結晶１１としてＧａＮ結晶を、ＩＩＩ族窒化物半導体層１２としてＧａＮ層を積層するものが最も好ましい。 In all embodiments, the effective crystal as a base substrate 1, as the crystal layer constituting the device from the viewpoint of reducing the defect density is the same crystal structure and lattice constant, for example, a GaN crystal as a starting substrate 1 using the GaN crystal as a III-nitride crystal 11, it is most preferred to laminate a GaN layer as a group III nitride semiconductor layer 12.次に、結晶構造が同一かつ、格子定数が近いもの、たとえば、下地基板１としてＡｌＮ結晶またはＳｉＣ結晶を用いてＩ、ＩＩ族窒化物結晶１１としてＧａＮ結晶を、ＩＩＩ族窒化物半導体層１２としてＧａＮ層を積層するが好ましい。 Next, the crystal structure is identical and, what lattice constant close, for example, I used the AlN crystal or the SiC crystal as a starting substrate 1, the GaN crystal as a II-nitride crystal 11, as a group III nitride semiconductor layer 12 laminating a GaN layer is preferable.

以下、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法に基づいて作製された半導体デバイスを実施例として、従来のＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法に基づいて作製された半導体デバイスを比較例として具体的に説明する。 Hereinafter, comparative as examples of semiconductor devices manufactured based on the manufacturing method of a group III nitride semiconductor crystal according to the present invention, a semiconductor device which is manufactured based on the conventional method of manufacturing a group III nitride semiconductor crystal Example specifically described as.

次に、図１４（ｂ）に示すように、下地基板１およびマスク層２上に、ＨＶＰＥ法により、ＧａＣｌガス流量３５ｓｃｃｍ（１ｓｃｃｍとは、標準状態（１０１３ｈＰａ、０℃）のガスが１分間に１ｃｍ 3流れる流量を示す、以下同じ）、ＮＨ 3ガス流量６０００ｓｃｃｍ、成長温度１０５０℃で、成長時間１５時間の条件で、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１となる厚さ１３００μｍのＧａＮ結晶を成長させた（第３工程）。 Next, as shown in FIG. 14 (b), on underlying substrate 1 and the mask layer 2, by HVPE, the GaCl gas flow rate 35 sccm (1 sccm, the gas in the standard state (1013 hPa, 0 ° C.) is 1 minute shows the flow rate through 1 cm 3, hereinafter the same), NH 3 gas flow rate 6000 sccm, at a growth temperature of 1050 ° C., in the conditions of growth time 15 hours, to grow a GaN crystal having a thickness of 1300μm as a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 and (third step).その後、図１４（ｃ）に示すように、下地基板１であるサファイア基板を研削により除去した（第４工程）後、上記ＧａＮ結晶を内周刃によりスライスして（第５工程）、厚さ５５０μｍのＧａＮ基板を２枚得た。 Thereafter, as shown in FIG. 14 (c), the sapphire substrate as a base substrate 1 was removed by grinding (step 4) after slicing by the inner peripheral edge of the GaN crystal (fifth step), the thickness a GaN substrate of 550μm was obtained two.

さらに、このＧａＮ基板を研削・研磨盤の結晶ホルダに取り付ける工程（第６工程）、ＧａＮ基板のＧａ面（Ｇａ原子からなる原子面）側を研削する工程（第７工程）、ＧａＮ基板を結晶ホルダから取り外し、その表裏を逆にして結晶ホルダに取り付ける工程（第８工程）、ＧａＮ基板のＮ面（Ｎ原子からなる原子面）側を研削する工程（第９工程）、ＧａＮ基板のＮ面側を研磨する工程（第１０工程）、ＧａＮ基板を結晶ホルダから取り外し、その表裏を逆にして結晶ホルダに取り付ける工程（第１１工程）、続いてＧａ面側を研磨する工程（第１２工程）、ＧａＮ基板を結晶ホルダから取り外す工程（第１３工程）、ＧａＮ基板を洗浄する工程（第１４工程）を経て、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１として厚さ４００μｍのＧａＮ基 Further, step (sixth step) mounting the GaN substrate crystal holder of a grinding and polishing machine, the step of grinding the side (atomic surface made of Ga atoms) Ga surface of GaN substrate (Seventh step), crystal GaN substrate removed from the holder, the step of attaching the crystal holder back to front (eighth step), a step of grinding a side (atomic surface made of N atoms) N surface of GaN substrate (ninth step), N surface of the GaN substrate Removing step of polishing the side (tenth step), the GaN substrate from the crystal holder, a process of attaching the crystal holder back to front (eleventh step), followed by polishing the Ga face (12 step) , step (13th step) of removing the GaN substrate from the crystal holder, through the steps (14 steps) to clean the GaN substrate, GaN group thickness 400μm as a group III nitride semiconductor crystal substrate 11を得た。 It was obtained.

次に、図１４（ｄ）に示すように、上記の厚さ４００μｍのＧａＮ基板（ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１）上に、ＭＯＣＶＤ法により、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、厚さ５μｍのｎ型ＧａＮ層２１、厚さ３ｎｍのＩｎ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２、厚さ６０ｎｍのＡｌ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２３、厚さ１５０ｎｍのｐ型ＧａＮ層２４を順次成長させた（第１５工程）。 Next, as shown in FIG. 14 (d), on the GaN substrate of the thickness of 400 [mu] m (the group III nitride semiconductor crystal substrate 11), by MOCVD, one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12 as a thickness of 5 [mu] m n-type GaN layer 21, a thickness of 3nm in 0.2 Ga 0.8 n layer 22, a thickness of 60nm Al 0.2 Ga 0.8 n layer 23 were sequentially grown the p-type GaN layer 24 having a thickness of 150nm (15th step).さらに、各チップに分離したときにＧａＮ基板の下面の中央部になる位置に直径８０μｍ×厚さ１００ｎｍのｎ側電極５１を形成し（第１６工程）、ｐ型ＧａＮ層２４の上面に厚さ１００ｎｍのｐ側電極５２を形成した（第１７工程）。 Further, each chip in a diameter 80 [mu] m × thickness 100 nm n-side electrode 51 at a position at the center portion of the lower surface of the GaN substrate when separated form thickness (16 step), the upper surface of the p-type GaN layer 24 to form a p-side electrode 52 of 100 nm (step 17).次いで、図１４（ｅ）に示すように、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を４００μｍ×４００μｍの各チップに分離して（第１８工程）、ＩＩＩ族窒化物半導体デバイス５０であるＬＥＤを形成した。 Then, as shown in FIG. 14 (e), by separating the group III nitride semiconductor crystal 10 on each chip of 400 [mu] m × 400 [mu] m (18 steps), to form an LED is a group III nitride semiconductor device 50 .このように、従来の製造方法においては、このＬＥＤを製造するために１８の製造工程を要した。 Thus, in the conventional manufacturing method, it took 18 of the manufacturing process for manufacturing the LED.このＬＥＤにおけるＧａＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVをレーザ干渉計で測定したところ、０．００４μｍであった。 Was the surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the GaN substrate was measured by a laser interferometer in the LED, was 0.004 m.このＬＥＤは、ピーク波長が４５０ｎｍの発光スペクトルを有していた。 This LED has a peak wavelength had an emission spectrum of 450nm.このピーク波長における発光スペクトルの強度を主面の面積で割った強度、すなわち、単位面積当たりの強度を１．０として、以下の実施例におけるＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を相対強度として評価した。 Intensity divided by the intensity of the emission spectrum in the area of ​​the main surface at the peak wavelength, i.e., the intensity per unit area as 1.0, the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm in the following examples It was evaluated as a relative strength.ここで、ＬＥＤの発光スペクトルの測定は分光光度計を用いて行なった。 The measurement of the emission spectrum of the LED was performed using a spectrophotometer.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

（実施例１） (Example 1)本実施例は、上記実施形態６に対応する実施例である。 This embodiment is an embodiment corresponding to the sixth embodiment.図１を参照して、図１（ａ）に示すように、下地基板１として厚さ４００μｍのサファイア基板上に、マスク層２としてスパッタ法により厚さ５０ｎｍのＳｉＮ層を形成（第１工程）した後、フォトリソグラフィー法により、開口部間隔Ｐ wが４１０μｍとなるように開口部幅Ｗ wが４００μｍの四角形状の開口部を設けた（第２工程）。 Referring to FIG. 1, as shown in FIG. 1 (a), the thickness of 400μm of sapphire substrate as a base substrate 1, an SiN layer having a thickness of 50nm by a sputtering method as a mask layer 2 (first step) after, by photolithography, the opening width W w to opening distance P w is 410μm is provided a square-shaped opening of 400 [mu] m (the second step).

次に、図示はしないが、ｐ型窒化物半導体結晶層２３の上面に厚さ１００ｎｍのｐ側電極を形成した（第５工程）後、図１（ｃ）に示すように、エキシマレーザ（波長２５０ｎｍ）をＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０と下地基板１との界面に照射して、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０と下地基板１とを分離した（第６工程）。 Next, although not shown, after the p-side electrode was formed in a thickness of 100nm on the upper surface of the p-type nitride semiconductor crystal layer 23 (fifth step), as shown in FIG. 1 (c), an excimer laser (wavelength the 250 nm) was irradiated on the interface between the group III nitride semiconductor crystal 10 and the starting substrate 1 to separate the and the starting substrate 1 III nitride semiconductor crystal 10 (sixth step).さらに、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０におけるＧａＮ基板の下面の中央部に直径８０μｍ×厚さ１００ｎｍのｎ側電極を形成して（第７工程）、本実施例のＬＥＤを得た。 Furthermore, resulting although not shown, to form an n-side electrode with a diameter of 80 [mu] m × thickness 100nm in a central portion of the lower surface of the GaN substrate of the Group III nitride semiconductor crystal 10 (step 7), the LED of this embodiment It was.本ＬＥＤにおけるＧａＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは０．０３５μｍであった。 Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the GaN substrate of this LED was 0.035 .mu.m.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．１であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.1.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

（実施例２） (Example 2)本実施例は、上記実施形態６に対応する実施例であり、実施例１よりも大きいＬＥＤに関する実施例である。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 6, an embodiment relating to larger LED than Example 1.すなわち、マスク層における開口部を、開口部間隔Ｐ wが３０１０μｍ、開口部幅Ｗ wが３０００μｍとなるように形成し、下地基板の開口面上に３０００μｍ×３０００μｍ×厚さ２５μｍのＧａＮ基板を得た他は、実施例１と同様の工程でＬＥＤを作製した。 That is, to obtain an opening, the opening interval P w is 3010Myuemu, opening width W w is formed to have a 3000 .mu.m, on the opening surface of the base substrate a GaN substrate of 3000 .mu.m × 3000 .mu.m × thickness 25μm of the mask layer and other is an LED was formed by the same process as in example 1.したがって、全工程数は、実施例１と同様に７である。 Therefore, the total number of steps is 7 as in Example 1.本ＬＥＤにおけるＧａＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは０．０４８μｍであった。 Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the GaN substrate of this LED was 0.048Myuemu.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．１であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.1.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

（実施例３） (Example 3)本実施例は、上記実施形態７に対応する実施例である。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 7.図２を参照して、図２（ａ）に示すように、下地基板１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板上に、マスク層２としてスパッタ法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成（第１工程）した後、フォトリソグラフィー法により、開口部間隔Ｐ wが４００μｍとなるように開口部幅Ｗ wが１００μｍの四角形状の開口部を設けた（第２工程）。 Referring to FIG. 2, as shown in FIG. 2 (a), the thickness 400μm of GaN substrate as the starting substrate 1, forming a SiO 2 layer having a thickness of 50nm by a sputtering method as a mask layer 2 (first step ), and then by photolithography, the opening width W w to opening distance P w is 400μm is provided a square-shaped opening of 100 [mu] m (the second step).

次に、図２（ｂ）に示すように、ＨＶＰＥ法により、ＧａＣｌガス流量が１３０ｓｃｃｍ、ＮＨ 3ガス流量が６０００ｓｃｃｍ、成長温度が１０５０℃、成長時間が５０分間（０．８３時間）の条件で結晶を成長させたところ（第３工程）、マスク層２の開口部２ａ下に位置する下地基板１の開口面１ａ上および開口部２ａを取り囲むマスク層の一部上面２ｂ上に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１として３００μｍ×３００μｍ×厚さ８５μｍのＧａＮ基板が得られた。 Next, as shown in FIG. 2 (b), by HVPE, GaCl gas flow rate 130 sccm, NH 3 gas flow rate 6000 sccm, under conditions of a growth temperature is 1050 ° C., the growth time is 50 minutes (0.83 hours) When a crystal was grown (third step), on a portion upper surface 2b on the open surface 1a of the starting substrate 1 located below the opening 2a of the mask layer 2 and the mask layer surrounding the opening 2a, III nitride 300μm × 300μm × GaN substrate having a thickness of 85μm as a thing semiconductor crystal substrate 11 is obtained.続いて、ＭＯＣＶＤ法により、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１上に、実施例１と同様に、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、ｎ型窒化物半導体結晶層２１であるｎ型ＧａＮ層、発光層２２であるＩｎ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ａおよびＡｌ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ｂ、ｐ型窒化物半導体結晶層２３であるｐ型ＧａＮ層を順次成長させた（第４工程）。 Subsequently, by MOCVD, on the group III nitride semiconductor crystal substrate 11, in the same manner as in Example 1, as a group III nitride semiconductor crystal layer 12 of one or more layers, where n-type nitride semiconductor crystal layer 21 n-type GaN layer, a light-emitting layer 22 in 0.2 Ga 0.8 n layer 22a and the Al 0.2 Ga 0.8 n layer 22b, and the p-type GaN layer which is a p-type nitride semiconductor crystal layer 23 are sequentially grown (step 4) .

次に、図示はしないが、ｐ型窒化物半導体結晶層２３の上面に厚さ１００ｎｍのｐ側電極を形成した（第５工程）後、図１（ｃ）に示すように、フッ酸水溶液（フッ酸：１質量％）に浸漬してマスク層２をエッチングにより除去した（第６工程）後、ＫＯＨ水溶液（ＫＯＨ：５質量％）に浸漬してＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の下地基板１に接する下面１０ａ（窒素元素からなる原子面）をエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０と下地基板１とを分離した（第７工程）。 Next, although not shown, after the p-side electrode was formed in a thickness of 100nm on the upper surface of the p-type nitride semiconductor crystal layer 23 (fifth step), as shown in FIG. 1 (c), an aqueous solution of hydrofluoric acid ( hydrofluoric acid: 1 after immersed in mass%) of the mask layer 2 is removed by etching (sixth step), KOH solution (KOH: 5 base substrate was immersed in mass%) III nitride semiconductor crystal 10 1 lower surface 10a in contact with by etching the (atomic surface made of elemental nitrogen), were separated and the underlying substrate 1 III nitride semiconductor crystal 10 (7th step).さらに、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０におけるＧａＮ基板の下面の中央部に直径８０μｍ×厚さ１００ｎｍのｎ側電極を形成して（第８工程）、本実施例のＬＥＤを得た。 Furthermore, resulting although not shown, to form an n-side electrode with a diameter of 80 [mu] m × thickness 100nm in a central portion of the lower surface of the GaN substrate of the Group III nitride semiconductor crystal 10 (8th Step), the LED of this embodiment It was.本ＬＥＤにおけるＧａＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは１．５μｍであった。 Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the GaN substrate of this LED was 1.5 [mu] m.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．１であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.1.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

（実施例４） (Example 4)本実施例は、上記実施形態８に対応する実施例である。 This embodiment is an example corresponding to the eighth embodiment.図３を参照して、図３（ａ）に示すように、下地基板１として厚さ３５０μｍのサファイア基板上に、マスク層２としてスパッタ法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成（第１工程）した後、フォトリソグラフィー法により、開口部間隔Ｐ wが４０００μｍとなるように開口部幅Ｗ wが３０００μｍの四角形状の開口部を設けた（第２工程）。 Referring to FIG. 3, as shown in FIG. 3 (a), the thickness of 350μm of sapphire substrate as a base substrate 1, forming a SiO 2 layer having a thickness of 50nm by a sputtering method as a mask layer 2 (first step ), and then by photolithography, the opening width W w to opening distance P w is 4000μm is provided a square-shaped opening of 3000 .mu.m (second step).

次に、図示はしないが、ｐ型窒化物半導体結晶層２３の上面に厚さ１００ｎｍのｐ側電極を形成した（第５工程）後、図１（ｃ）に示すように、ＫＯＨ水溶液（ＫＯＨ：５質量％）に浸漬してＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶層３を上面３ｂである窒素元素からなる原子面の方からエッチングにより除去した（第６工程）後、フッ酸水溶液（フッ酸：１質量％）に浸漬してマスク層２をエッチングにより除去した（第７工程）後、ＫＯＨ水溶液（ＫＯＨ：５質量％）に浸漬してＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０の下地基板１に接する下面１０ａ（窒素元素からなる原子面）をエッチングすることにより、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０と下地基板１とを分離した（第８工程）。 Next, although not shown, after the p-side electrode was formed in a thickness of 100nm on the upper surface of the p-type nitride semiconductor crystal layer 23 (fifth step), as shown in FIG. 1 (c), KOH solution (KOH : after the was immersed in 5 wt%) III-nitride semiconductor polarity reversed crystal layer 3 is removed by etching from the side of the atomic surface made of elemental nitrogen is a top 3b (sixth step), an aqueous solution of hydrofluoric acid (hydrofluoric acid : after the mask layer 2 was immersed and etched away 1 wt%) (seventh step), KOH solution (KOH: was immersed in 5 wt%) in contact with the starting substrate 1 of the group III nitride semiconductor crystal 10 by etching the lower surface 10a (atomic surface made of elemental nitrogen), it was separated and the underlying substrate 1 III nitride semiconductor crystal 10 (8th step).さらに、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０におけるＧａＮ基板の下面の中央部に直径８０μｍ×厚さ１００ｎｍのｎ側電極を形成して（第９工程）、本実施例のＬＥＤを得た。 Furthermore, resulting although not shown, to form an n-side electrode with a diameter of 80 [mu] m × thickness 100nm in a central portion of the lower surface of the GaN substrate of the Group III nitride semiconductor crystal 10 (9th Step), the LED of this embodiment It was.本ＬＥＤにおけるＧａＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは１５μｍであった。 Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the GaN substrate of this LED was 15 [mu] m.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．２であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.2.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

（実施例５） (Example 5)本実施例は、上記実施形態６に対応する実施例であり、下地基板として厚さ３００μｍのＳｉ基板を用いたこと、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の成長において、ＨＶＰＥ法により、ＡｌＣｌ 3ガス流量が１５０ｓｃｃｍ、ＮＨ 3ガス流量が７０００ｓｃｃｍ、成長温度が１０５０℃、成長時間が３０分間（０．５時間）の条件で結晶を成長させて、４００μｍ×４００μｍ×厚さ１５μｍのＡｌＮ基板を得たこと、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶と下地基板との分離を、下地基板であるＳｉ基板をフッ酸−硝酸水溶液（フッ酸：１質量％、硝酸：１質量％）でエッチングにより除去することにより行なったこと以外は、実施例１と同様にＬＥＤを作製した。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 6, for the use of the Si substrate having a thickness of 300μm as a base substrate, in the growth of the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 by the HVPE method, AlCl 3 gas flow rate 150 sccm, NH 3 gas flow rate 7000 sccm, growth temperature 1050 ° C., the crystals grown in the conditions of growth time 30 minutes (0.5 hours) to obtain an AlN substrate of 400 [mu] m × 400 [mu] m × thickness 15μm made is removed by etching in (1 wt%: 1% by weight, nitric hydrofluoric acid) aqueous nitric acid solution - that the separation of the group III nitride semiconductor crystal and the underlying substrate, hydrofluoric acid Si substrate as the base substrate was except that, an LED was formed in the same manner as in example 1.したがって、本実施例におけるＬＥＤ製作の全工程数は７であった。 Therefore, the total number of process steps to fabricate the LED of this implementation was 7.本ＬＥＤにおけるＡｌＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは０．０ Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the AlN substrate of this LED 0.0２１μｍであった。 It was 21μm.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．２であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.2.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

（実施例６） (Example 6)本実施例は、上記実施形態６に対応する実施例であり、下地基板として厚さ３００μｍのＡｌＮ基板を用いたこと、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の成長において、ＨＶＰＥ法により、ＩｎＣｌ 3ガス流量が２０ｓｃｃｍ、ＧａＣｌガス流量が７０ｓｃｃｍ、ＮＨ 3ガス流量が７５００ｓｃｃｍ、成長温度が８８０℃、成長時間が１時間の条件で結晶を成長させて、４００μｍ×４００μｍ×厚さ１５μｍのＩｎ 0.1 Ｇａ 0.9 Ｎ基板を得たこと以外は、実施例１と同様にＬＥＤを作製した。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 6, for the use of the AlN substrate having a thickness of 300μm as a base substrate, in the growth of the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 by the HVPE method, InCl 3 gas flow rate 20 sccm, GaCl gas flow rate 70 sccm, NH 3 gas flow rate 7500Sccm, growth temperature 880 ° C., growth time to grow crystals under conditions of 1 hour, the 400 [mu] m × 400 [mu] m × thickness 15μm in 0.1 Ga 0.9 N except that to obtain a substrate, an LED was formed in the same manner as in example 1.したがって、本実施例におけるＬＥＤ製作の全工程数は７であった。 Therefore, the total number of process steps to fabricate the LED of this implementation was 7.本ＬＥＤにおけるＩｎ 0.1 Ｇａ 0.9 Ｎ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは０．３３μｍであった。 Surface roughness R PV of In 0.1 Ga 0.9 N rear surface having peaks and valleys of the substrate of this LED was 0.33 .mu.m.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．０であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.0.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

（実施例７） (Example 7)本実施例は、上記実施形態７に対応する実施例であり、下地基板として厚さ３００μｍのＳｉＣ基板を用いたこと、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１の成長において、ＨＶＰＥ法により、ＡｌＣｌ 3ガス流量が６０ｓｃｃｍ、ＧａＣｌガス流量が７０ｓｃｃｍ、ＮＨ 3ガス分圧が８０００ｓｃｃｍ、成長温度が１０５０℃、成長時間が１．５時間の条件で結晶を成長させて、３００μｍ×３００μｍ×厚さ８５μｍのＡｌ 0.4 Ｇａ 0.6 Ｎ基板を得たこと以外は、実施例３と同様にＬＥＤを作製した。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 7, for the use of the SiC substrate having a thickness of 300μm as a base substrate, in the growth of the group III nitride semiconductor crystal substrate 11 by the HVPE method, AlCl 3 gas flow rate 60 sccm, GaCl gas flow rate 70 sccm, NH 3 gas partial pressure 8000 sccm, growth temperature 1050 ° C., growth time to grow crystals under conditions of 1.5 hour, Al 0.4 of 300 [mu] m × 300 [mu] m × thickness 85μm except that to obtain a Ga 0.6 N substrate, an LED was formed in the same manner as in example 3.したがって、本実施例におけるＬＥＤ製作の全工程数は８であった。 Therefore, the total number of process steps to fabricate the LED of this implementation was eight.本ＬＥＤにおけるＡｌ 0.4 Ｇａ 0.6 Ｎ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは３．１μｍであった。 Surface roughness R PV of Al 0.4 Ga 0.6 N rear surface having peaks and valleys of the substrate of this LED was 3.1 .mu.m.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．３であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.3.結果を表１にまとめた。 The results are summarized in Table 1.

次に、図示はしないが、ｐ型窒化物半導体結晶層２３の上面に厚さ１００ｎｍのｐ側電極を形成した（第５工程）後、図６（ｃ）に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０に少しの力を加えて、下地基板１からＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０を分離した（第６工程）。 Next, although not shown, after the p-side electrode was formed in a thickness of 100nm on the upper surface of the p-type nitride semiconductor crystal layer 23 (fifth step), as shown in FIG. 6 (c), III-nitride in addition a small force to the semiconductor crystal 10 to separate the group III nitride semiconductor crystal 10 from the starting substrate 1 (6th step).さらに、図示はしないが、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０におけるＧａＮ基板の下面の中央部に直径８０μｍ×厚さ１００ｎｍのｎ側電極を形成して（第７工程）、本実施例のＬＥＤを得た。 Furthermore, resulting although not shown, to form an n-side electrode with a diameter of 80 [mu] m × thickness 100nm in a central portion of the lower surface of the GaN substrate of the Group III nitride semiconductor crystal 10 (step 7), the LED of this embodiment It was.本ＬＥＤにおけるＡｌＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは０．０１４μｍであった。 Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the AlN substrate of this LED was 0.014 .mu.m.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．０であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.0.結果を表２にまとめた。 The results are summarized in Table 2.

（実施例９） (Example 9)本実施例は、上記実施形態１０ａに対応する実施例であり、下地基板として厚さ３００μｍのＳｉ基板を用いたこと、種結晶として８０μｍ×８０μｍ×厚さ５０μｍ程度のＧａＮ微結晶を設置したこと、このＧａＮ微結晶を核としてＨＶＰＥ法により、ＧａＣｌガス流量が８０ｓｃｃｍ、ＮＨ 3ガス流量が６０００ｓｃｃｍ、成長温度が１０５０℃、成長時間が５時間の条件で結晶を成長させてＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１として７００μｍ×７００μｍ×厚さ３００μｍのＡｌＮ基板を得たこと以外は、実施例８と同様にＬＥＤを作製した。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 10a, for the use of the Si substrate having a thickness of 300μm as a base substrate, that were placed 80 [mu] m × 80 [mu] m × thickness 50μm approximately GaN microcrystal as seed crystals , by HVPE the GaN microcrystal as nuclei, GaCl gas flow rate 80 sccm, NH 3 gas flow rate 6000 sccm, growth temperature 1050 ° C., the growth time by growing crystals under conditions of 5 hours III nitride semiconductor crystal except that to obtain an AlN substrate of 700 .mu.m × 700 .mu.m × thickness 300μm as the substrate 11, an LED was formed in the same manner as in example 8.したがって、本実施例におけるＬＥＤ製作の全工程数は７であった。 Therefore, the total number of process steps to fabricate the LED of this implementation was 7.本ＬＥＤにおけるＧａＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは０．０１８μｍであった。 Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the GaN substrate of this LED was 0.018Myuemu.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．０であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.0.結果を表２にまとめた。 The results are summarized in Table 2.

表１および表２より明らかなように、ＬＥＤの発光特性を損なうことなく、ＬＥＤの従来の製造方法における１１の工程を、本発明にかかる製造方法においては、実施形態６および実施形態１０の場合では７の工程に、実施形態７の場合では８の工程に、実施形態８の場合では９の工程に、それぞれ工程数を少なくすることにより、ＬＥＤのより効率的な製造が可能となった。 Table 1 and as is clear from Table 2, without impairing the light emission characteristics of the LED, the 11 steps in the conventional manufacturing method of the LED, in the manufacturing method according to the present invention, in the embodiment 6 and embodiment 10 in the seventh step, the eighth step in the case of the embodiment 7, the ninth step in the case of the embodiment 8, by reducing the number of steps each, has enabled more efficient production the LED.

（実施例９−２） (Example 9-2)本実施例は、上記実施形態１０ｂに対応する実施例であり、図７（ａ）に示すように、直径５．０８ｃｍ（２インチ）の（０００１）サファイア基板上に、下地ＩＩＩ族窒化物結晶９であるＧａＮ結晶をＨＶＰＥ法を用いて１０μｍ成長させた後（第１工程）、マスク層としてスパッタ法を用いて厚さ５０μｍのＳｉＯ 2層を形成し、マスク部幅Ｗ Mが１５００μｍ、マスク部間隔Ｐ Mが３０００umとなるようにマスク部２ｐを作製（第２工程）した。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 10b, as shown in FIG. 7 (a), (0001) sapphire substrate having a diameter of 5.08 cm (2 inches), starting Group III nitride crystal after 10μm grown using HVPE method the GaN crystal is 9 (first step) by sputtering to form an SiO 2 layer having a thickness of 50μm as a mask layer, the mask portion width W M is 1500 .mu.m, the mask part interval P M has to prepare a mask portion 2p so that 3000Um (second step).

次に、図７（ｂ）に示すように、リン酸＋硫酸の混酸液中２５０℃でエッチングを行い、開口部２ａ下に位置するＧａＮ結晶（下地ＩＩＩ族窒化物結晶９ａ）を除去（第３工程）した。 Next, as shown in FIG. 7 (b), the etching is executed by a mixed acid solution 250 ° C. of phosphoric acid and sulfuric acid, removal of the GaN crystal (starting Group III nitride crystal 9a) located below the opening 2a (second 3 steps) was.次いで、図７（ｃ）に示すように、フッ酸中でＳｉＯ 2部２ｐの除去（第４工程）を行ない、残った下地ＩＩＩ族窒化物結晶であるＧａＮ結晶を種結晶４としてサファイア基板上に配置した。 Then, 7 as shown in (c), subjected to removal of the SiO 2 parts 2p in hydrofluoric acid (4th Step), the remaining starting Group III sapphire substrate a GaN crystal as a seed crystal 4 is a nitride crystal It was placed in.

次に、このＧａＮ結晶（種結晶４）を核として、実施例９と同様にして、ＨＶＰＥ法を用いてＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１である２０００μｍ×２０００μｍ×厚さ２００μｍのＧａＮ結晶基板を成長させた（第５工程）後、このＧａＮ結晶基板上にＭＯＣＶＤを用いてＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２を成長させ（第６工程）、ｐ側電極を形成（第７工程）した後、実施例１と同様にレーザを用いてＩＩＩ族窒化物半導体結晶１０と種結晶４とを分離（第８工程）した後、ｎ側電極を形成（第９工程）して、ＬＥＤを得た。 Next, the GaN crystal (seed crystal 4) as a core, in the same manner as in Example 9, the GaN crystal substrate 2000 .mu.m × 2000 .mu.m × thickness 200μm is a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 using the HVPE method after grown (step 5), by using this MOCVD on GaN crystal substrate by growing a group III nitride semiconductor crystal layer 12 (sixth step), forming a p-side electrode (seventh step), and then, after the same manner as in example 1 separating the group III nitride semiconductor crystal 10 and the seed crystal 4 with a laser (step 8), an n-side electrode (ninth step) to obtain a LED.したがって、本実施例におけるＬＥＤ製作の全工程数は９であった。 Therefore, the total number of process steps to fabricate the LED of this implementation was 9.本ＬＥＤにおけるＧａＮ基板の裏面の凹凸表面の表面粗さＲ PVは、０．０６３μｍであった。 Surface roughness R PV of the rear surface having peaks and valleys of the GaN substrate of this LED was 0.063Myuemu.比較例１のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの単位面積当たりの強度を１．０とするとき、本実施例のＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度は１．２であった。 When the intensity per unit area of ​​the emission spectrum of the LED having a peak wavelength of 450nm of Comparative Example 1 and 1.0, the relative strength of the emission spectra at the peak wavelength of 450nm of the LED of this implementation was 1.2.

本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の製造方法によると、直接半導体デバイス程度の大きさのＩＩＩ族窒化物半導体結晶を作製することができるため、従来の半導体デバイスの製造の際に必要であったＩＩＩ族窒化物半導体結晶のスライス、研磨およびチップ化の各工程を不要とし、さらに効率の高いＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造が可能となった。 According to the manufacturing method of a group III nitride semiconductor crystal according to the present invention, it is possible to produce a direct order of a semiconductor device the size of the group III nitride semiconductor crystal, a necessary in the preparation of a conventional semiconductor device group III nitride semiconductor crystal slices, each step of polishing and chipped unnecessary, has become possible to further production of high III-nitride semiconductor device efficiency.

さらに、以下の実施例１０〜実施例４５および比較例２により、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法において、より好ましい製造条件について検討する。 Furthermore, the Examples 10 to 45 and Comparative Example 2 below, in the manufacturing method of a group III nitride semiconductor device according to the present invention, will be discussed more preferable manufacturing conditions.なお、実施例１０〜実施例３８、実施例４２〜実施例４５はいずれも上記実施形態６に対応するものである。 Note that Examples 10 to 38, none of the examples 42 to Example 45 which corresponds to the sixth embodiment.実施例３９〜実施例４１はいずれも上記実施形態９に対応するものである。 Both Example 39 to Example 41 which corresponds to the embodiment 9.

（実施例１０） (Example 10)図１を参照して、下地基板１として直径５．０８ｃｍ×厚さ４００μｍのサファイア基板上に、実施例１と同様の方法で、マスク層として厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成し、開口部間隔Ｐ Wが２６０μｍで開口部幅Ｗ Wが２３０μｍである開口部を設けた。 Referring to FIG. 1, on a sapphire substrate having a diameter of 5.08 cm × thickness 400μm as a base substrate 1 in the same manner as in Example 1, to form a SiO 2 layer having a thickness of 50nm as a mask layer, the openings interval P W openings width W W at 260μm is provided with an opening portion is 230 .mu.m.次に、ＨＶＰＥ法により表３に示す条件でサファイア基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板としてクラックを発生させることなくＧａＮ基板を成長させた。 Next, GaN was grown substrate without causing cracks as a Group III nitride semiconductor crystal substrate on the opening surface of the sapphire substrate under the conditions shown in Table 3 by HVPE.次に、実施例１と同様にして、このＧａＮ基板上に、ＭＯＣＶＤ法により、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、ｎ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２１である厚さ５μｍのｎ型ＧａＮ層、発光層２２である厚さ３ｎｍのＩｎ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ａおよび厚さ６０ｎｍのＡｌ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ｂ、ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３である厚さ１５０ｎｍのｐ型ＧａＮ層を順次成長させた。 Next, in the same manner as in Example 1, on a GaN substrate by MOCVD, as one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12, a thickness of 5μm, which is an n-type Group III nitride semiconductor crystal layer 21 n-type GaN layer, an in 0.2 Ga 0.8 n layer 22a and a thickness of 60nm Al 0.2 Ga 0.8 n layer 22b having a thickness of 3nm is a light-emitting layer 22, a thickness of 150nm which is a p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23 the p-type GaN layer was successively grown.次に、実施例１と同様にして、ｐ側電極の形成、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶と下地基板との分離、ｎ側電極の形成を行い、ＬＥＤを得た。 Next, in the same manner as in Example 1, the formation of p-side electrodes, separation of the group III nitride semiconductor crystal and the underlying substrate, perform formation of the n-side electrode, to obtain a LED.このＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of the LED was evaluated.結果を表３にまとめた。 The results are summarized in Table 3.

ここで、本実施例においては、表３に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１について、結晶成長速度は８μｍ／ｈｒ、不純物濃度はＳｉが６×１０ 19 ｃｍ -3 、主面の面方位は（０００１）、基板の主面と（０００１）面とのオフ角は８°であった。 In the present embodiment, as shown in Table 3, the group III nitride semiconductor crystal substrate 11, crystal growth rate 8 [mu] m / hr, impurity concentration of Si is 6 × 10 19 cm -3, the main surface of the plane orientation (0001), the off angle between the principal plane of the substrate and the (0001) plane was 8 °.結果を表３にまとめた。 The results are summarized in Table 3.

（比較例２） (Comparative Example 2)本比較例は、下地基板上に下地層として厚さ２μｍのＧａＮ層を形成した後、実施例１０と同様の方法で、マスク層として厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成し、開口部間隔Ｐ Wが２６０μｍで開口部幅Ｗ Wが２３０μｍである開口部を設けた。 This comparative example, after forming a GaN layer having a thickness of 2μm as a base layer on a base substrate, in the same manner as in Example 10, to form a SiO 2 layer having a thickness of 50nm as a mask layer, the opening pitch P W is opening width W W were provided with an opening portion is 230μm at 260 .mu.m.その後、原料ガス流量はＧａＣｌを８０ｓｃｃｍ、ＮＨ 3を６０００ｓｃｃｍとし、結晶成長時間を１．３３時間、結晶成長速度を６０μｍ／ｈｒ、不純物濃度をＳｉが４×１０ 18 ｃｍ -3とした以外は、実施例１０と同様にして、ＩＩＩ族窒化物結晶基板たるＧａＮ基板を成長させた。 Thereafter, the raw material gas flow rate 80sccm the GaCl, the NH 3 and 6000 sccm, 1.33 hours crystal growth time, except that the crystal growth rate 60 [mu] m / hr, an impurity concentration Si is a 4 × 10 18 cm -3 is in the same manner as in example 10, it was grown III nitride crystal substrate serving as a GaN substrate.このＧａＮ基板にはクラックが発生し、このＧａＮ基板上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶層を成長させることはできず、ＬＥＤが得られなかった。 The cracks are generated in the GaN substrate, it is impossible to grow a group III nitride semiconductor crystal layer on the GaN substrate, LED could not be obtained.結果を表３にまとめた。 The results are summarized in Table 3.

比較例２における下地層は、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長および下地基板との分離を容易にするためのものであるが、この下地層にマスク層を形成する際に下地層に欠陥が導入され、下地層上に形成される結晶にクラックが発生するものと考えられる。 The underlayer in Comparative Example 2, but is intended to facilitate the separation of the growth and the underlying substrate of the Group III nitride semiconductor crystal, defects introduced into the base layer when forming a mask layer on the underlayer is believed that cracks in the crystal formed on the underlying layer.したがって、実施例１０に示すように、下地基板の開口面上に直接ＩＩＩ族窒化物結晶を成長させることによりクラックの発生を抑制することができる。 Accordingly, as shown in Example 10, it is possible to suppress the occurrence of cracks by growing directly III nitride crystal onto the opening surface of the underlying substrate.

（実施例１１〜実施例１４） (Examples 11 to 14)実施例１１〜実施例１４では、マスク層の開口部の間隔および幅、原料ガスであるＧａＣｌの流量、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長時間および成長速度をそれぞれ表４に示すものとした以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 In Examples 11 to 14, except that the spacing and width of the opening of the mask layer, the GaCl as a raw material gas flow rate, and indicates the growth time of the group III nitride semiconductor crystal substrate and the growth rate in Tables 4 , the same procedure as in example 10 to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表４にまとめた。 The results are summarized in Table 4.実施例１１〜実施例１４においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度に着目した。 In Examples 11 to 14, focusing on the growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal substrate.

表３の実施例１０と表４の実施例１１〜実施例１４とを対比すると明らかなように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度を１０μｍ／ｈｒ以上３００μｍ／ｈｒ以下とすることにより、クラックを発生させることなく幅が２０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 In comparison Example 10 of Table 3 and the Examples 11 to 14 in Table 4 As is apparent, by the growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal substrate than 10 [mu] m / hr or more 300 [mu] m / hr, width without causing cracks large group III nitride semiconductor crystal substrate of 2000μm were obtained.特に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度を３０μｍ／ｈｒ以上２５０μｍ／ｈｒ以下とすることにより、実施例１４のようにクラックを発生させることなく幅が４０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 In particular, the group III by the growth rate of the nitride semiconductor crystal substrate and 30 [mu] m / hr or more 250 [mu] m / hr or less, large Group III nitride semiconductor crystal substrate having a width no 4000μm causing cracking as in Example 14 was gotten.

（実施例１５〜実施例１８） (Examples 15 to 18)実施例１５〜実施例１８では、マスク層の開口部の間隔および幅、不純物の濃度をそれぞれ表５に示すものとした以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 In Examples 15 to 18, except that as shown in Tables 5 opening of the spacing and width, the concentration of impurities in the mask layer, in the same manner as in Example 10 to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表５にまとめた。 The results are summarized in Table 5.実施例１５〜実施例１８においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の不純物濃度に着目した。 In Examples 15 to 18, focusing on the impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate.

表３の実施例１０と表５の実施例１５〜実施例１８とを対比すると明らかなように、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の不純物濃度を５×１０ 19 ｃｍ -3以下することにより、クラックを発生させることなく幅が２０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 By comparing the Examples 15 to 18 Example 10 and Table 5 Table 3 As is apparent, by the impurity concentration of the Group III nitride crystal substrate 5 × 10 19 cm -3 or less, the crack width without generating the large group III nitride semiconductor crystal substrate of 2000μm were obtained.特に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の不純物濃度を９×１０ 18 ｃｍ -3以下とすることにより、実施例１８のようにクラックを発生させることなく幅が４０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 In particular, the group III by the impurity concentration of the nitride semiconductor crystal substrate to 9 × 10 18 cm -3 or less, large Group III nitride semiconductor crystal substrate having a width no 4000μm causing cracking as in Example 18 was gotten.

（実施例１９〜実施例２２） (Example 19 to Example 22)実施例１９〜実施例２２では、マスク層の開口部の間隔および幅、下地基板の主面と（０００１）面とのオフ角をそれぞれ表６に示すものとした以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 Example 19 Example 22, except for using as indicating the pitch and the width of portions of the mask layer, the base substrate principal face and the (0001) plane of the off-angle in Tables 6, similarly to Example 10 There was to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表６にまとめた。 The results are summarized in Table 6.実施例１９〜実施例２２においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角に着目した。 In Example 19 Example 22 was focused on the off angle between the principal face and the (0001) face of the Group III nitride semiconductor crystal substrate.

表３の実施例１０と表６の実施例１９〜実施例２２とを対比すると明らかなように、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角を０°以上４°以下とすることにより、クラックを発生させることなく幅が２０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 In comparison Example 10 of Table 3 and Example 19 to Example 22 of Table 6 As is apparent, the off angle 0 ° or 4 ° of the principal surface and (0001) face of the Group III nitride crystal substrate with less, width without causing cracks large group III nitride semiconductor crystal substrate of 2000μm were obtained.特に、上記オフ角を３°以下とすることにより、実施例２２のようにクラックを発生させることなく幅が４０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 In particular, by a 3 ° or less the off-angle, width without generating cracks is large Group III nitride semiconductor crystal substrate of 4000μm were obtained as in Example 22.

（実施例２３〜実施例２５） (Example 23 to Example 25)実施例２３〜実施例２５では、マスク層の開口部の間隔および幅、原料ガスであるＧａＣｌの流量、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長時間および成長速度、不純物の濃度、下地基板の主面と（０００１）面とのオフ角をそれぞれ表７に示すものとした以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 Example 23 to Example 25, the spacing and width of the opening of the mask layer, the flow rate of the raw gas GaCl, the growth time of the group III nitride semiconductor crystal substrate and growth rate, impurity concentration, the major surface of the starting substrate except that as shown in tables 7 and off angle between the (0001) plane, in the same manner as in example 10 to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表７にまとめた。 The results are summarized in Table 7.実施例２３〜実施例２５においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度、不純物濃度およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角のうち少なくとも２条件の組み合わせに着目した。 In Example 23 to Example 25, the growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal, the combination of at least two conditions out of the off angle between the principal surface of the impurity concentration and the Group III nitride semiconductor crystal substrate (0001) plane It focused.

表７から明らかなように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度が１０μｍ／ｈｒ以上３００μｍ以下、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の不純物濃度が５×１０ 19 ｃｍ -3以下、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角が０°以上４°以下の少なくともいずれか２つの条件を組み合わせることにより、クラックを発生させることなく幅が１５０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 Table 7 As is evident, the growth rate of group III nitride semiconductor crystal substrate is 10 [mu] m / hr or more 300μm or less, the impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate is 5 × 10 19 cm -3 or less, III-nitride by combining at least any two conditions off-angle of 0 ° or 4 ° or less with the main surface of the crystal substrate and the (0001) plane, width without causing cracks of 15000μm large group III nitride semiconductor crystal board was obtained.

（実施例２６〜実施例２９） (Example 26 to Example 29)実施例２６〜実施例２９では、マスク層の開口部の間隔および幅、原料ガスであるＧａＣｌの流量、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長時間および成長速度、不純物の濃度、下地基板の主面と（０００１）面とのオフ角をそれぞれ表８に示すものとした以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 Example 26 to Example 29, the spacing and width of the opening of the mask layer, the flow rate of the raw gas GaCl, the growth time of the group III nitride semiconductor crystal substrate and growth rate, impurity concentration, the major surface of the starting substrate except that as shown in tables 8 off angle between the (0001) plane, in the same manner as in example 10 to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表８にまとめた。 The results are summarized in Table 8.実施例２６〜実施例２９においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度、不純物濃度およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角の３つの条件の組み合わせに着目した。 In Example 26 to Example 29, focusing on the combination of the three conditions of the off angle between the growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal, the principal surface of the impurity concentration and the Group III nitride semiconductor crystal substrate (0001) plane did.

表８から明らかなように、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度が１０μｍ／ｈｒ以上３００μｍ以下、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の不純物濃度が５×１０ 19 ｃｍ -3以下、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角が０°以上４°以下の３つの条件を組み合わせることにより、クラックを発生させることなく幅が２５０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 Table 8 As is evident, the growth rate of group III nitride semiconductor crystal substrate is 10 [mu] m / hr or more 300μm or less, the impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate is 5 × 10 19 cm -3 or less, III-nitride obtained by off angle between the principal face and the (0001) plane of the crystal substrate combine 0 ° or 4 ° following three conditions, width without generating cracks is large group III nitride semiconductor crystal substrate 25000μm obtained.

（実施例３０、実施例３１） (Example 30, Example 31)実施例３０、実施例３１では、下地基板として直径が１０．０８ｃｍのシリコン基板（主面の面方位は（１１１））を用いたこと、マスク層の開口部の間隔および幅、原料ガスであるＧａＣｌの流量、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長時間および成長速度、不純物の濃度、下地基板の主面と（１１１）面とのオフ角をそれぞれ表９に示すものとした以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 Example 30, Example 31, the diameter as an underlying substrate is a silicon substrate 10.08Cm (plane orientation of main surface of (111)) was used, spacing and width of the opening in the mask layer, a raw material gas GaCl flow, except for using as indicating growth time and the growth rate of the group III nitride semiconductor crystal substrate, the concentration of impurities, the off angle between the principal face of the starting substrate and the (111) plane in tables 9, example 10 in the same manner as to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表９にまとめた。 The results are summarized in Table 9.実施例３０、実施例３１においても、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の成長速度、不純物濃度およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角の３つの条件の組み合わせに着目した。 Example 30, in Example 31, focusing on the combination of the three conditions of the off angle between the growth rate of the Group III nitride semiconductor crystal, the principal surface of the impurity concentration and the Group III nitride semiconductor crystal substrate (0001) plane did.

表９から明らかなように、下地基板としてＳｉ基板を用い、さらにＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度が１０μｍ／ｈｒ以上３００μｍ以下、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の不純物濃度が５×１０ 19 ｃｍ -3以下、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角が０°以上４°以下の３つの条件を組み合わせることにより、直径が１０．０６ｃｍの大きな下地基板を用いてもクラックを発生させることなく幅が２５０００μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 As is apparent from Table 9, using a Si substrate as the starting substrate, further Group III growth rate of the nitride semiconductor crystal substrate is 10 [mu] m / hr or more 300μm or less, the impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate is 5 × 10 19 cm -3 or less, by combining the three conditions off-angle of 0 ° or 4 ° or less between the principal plane of the group III nitride crystal substrate (0001) plane, a diameter with large starting substrate of 10.06cm width without also generating a crack was obtained large group III nitride semiconductor crystal substrate of 25000Myuemu.

なお、実施例１０〜実施例３１において、主面の面方位が（０００１）であるＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板上に成長させられたＩＩＩ族窒化物半導体結晶層の主面の面方位は（０００１）であった。 Incidentally, in Examples 10 to 31, the orientation of the principal surface of the plane orientation of main surface (0001) in which a group III nitride semiconductor crystal group III grown on the substrate a nitride semiconductor crystal layer ( It was 0001).また、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角と、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層の主面と（０００１）面とのオフ角は一致した。 Further, the off angle between the principal face and the (0001) face of the Group III nitride semiconductor crystal substrate, the off angle between the principal face and the (0001) face of the Group III nitride semiconductor crystal layer matched.

（実施例３２） (Example 32)実施例３２では、下地基板として１５ｍｍ×１５ｍｍ×厚さ４００μｍのＧａＮ下地基板（主面の面方位が（１−１００））を用いたこと、マスク層の開口部の間隔および幅、原料ガスであるＧａＣｌの流量、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長時間および成長速度、不純物の種類および濃度、下地基板の主面と（１−１００）面とのオフ角をそれぞれ表１０に示すものとしたこと、へき開によりＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板と下地基板とを分離したこと以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 In Example 32, the GaN underlying substrate 15 mm × 15 mm × thickness 400μm as a base substrate (plane orientation of main surface (1-100)) was used, the openings in the mask layer spacing and width, the material gas flow rate of a GaCl, and as shown in tables 10 and off angle between the growth time of the group III nitride semiconductor crystal substrate and growth rate, type and concentration of impurities, the major surface of the starting substrate and the (1-100) plane it, except that to separate the group III nitride semiconductor crystal substrate and the base substrate by cleavage, in the same manner as in example 10 to prepare a LED.このＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of the LED was evaluated.結果を表１０にまとめた。 The results are summarized in Table 10.実施例３２においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の面方位に着目した。 In Example 32, focusing on the plane orientation of the group III nitride semiconductor crystal substrate.結果を表１０にまとめた。 The results are summarized in Table 10.

（実施例３３） (Example 33)実施例３３では、下地基板として１５ｍｍ×１５ｍｍ×厚さ４００μｍのＧａＮ下地基板（主面の面方位が（１１−２０））を用いたこと、マスク層の開口部の間隔および幅、原料ガスであるＧａＣｌの流量、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長温度、成長時間および成長速度、不純物の種類および濃度、下地基板の主面と（１１−２０）面とのオフ角をそれぞれ表９に示すものとしたこと、マスク層の開口部を形成した後ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる前にＩＩＩ族窒化物半導体結晶層である分離層として厚さ３μｍのＩｎ 0.8 Ｇａ 0.2 Ｎ層を形成したこと以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 In Example 33, the GaN underlying substrate 15 mm × 15 mm × thickness 400μm as a base substrate (plane orientation of main surface (11-20)) was used, the openings in the mask layer spacing and width, the material gas shows the flow of a GaCl, III nitride semiconductor crystal substrate growth temperature, growth time and growth rate, the type of impurity and concentrations of the starting substrate main surface (11-20) plane and the off angle a in tables 9 things and the fact, form an in 0.8 Ga 0.2 N layer having a thickness of 3μm as a separation layer is a group III nitride semiconductor crystal layer before growing the group III nitride semiconductor crystal substrate after forming the openings in the mask layer was except that, in the same manner as in example 10 to prepare a LED.このＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of the LED was evaluated.結果を表１０にまとめた。 The results are summarized in Table 10.

ここで、分離層は、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶と下地基板とを分離する際の分離箇所となる層を意味する。 Here, the separation layer is meant a layer to be the separation portion in separating the Group III nitride semiconductor crystal and the underlying substrate.下地基板およびＩＩＩ族窒化物結晶のバンドギャップエネルギーよりバンドギャップエネルギーが小さい分離層を形成し、レーザを照射することにより、ＩＩＩ族窒化物結晶および下地基板にダメージを与えることなく、ＩＩＩ族窒化物結晶と下地基板とを分離することができる。 Band gap energy than the band gap energy of the starting substrate and the Group III nitride crystal form small isolation layer, by irradiating the laser, without damaging the group III nitride crystal and the underlying substrate, the group III nitride it can be separated crystal and the underlying substrate.実施例３３においては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の面方位に着目した。 In Example 33, focusing on the plane orientation of the group III nitride semiconductor crystal substrate.

（実施例３４、実施例３５） (Example 34, Example 35)実施例３４、実施例３５では、表９に示す材料（化学組成）、形状および面方位を有する下地基板を用いたこと、マスク層の開口部の間隔および幅、原料ガスであるＧａＣｌの流量、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長温度、成長時間および成長速度、不純物の種類および濃度、下地基板の主面と（１１−２０）面とのオフ角をそれぞれ表９に示すものとしたこと以外は、実施例１０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 Example 34 In Example 35, the material shown in Table 9 (chemical composition), shape and for the use of the underlying substrate having a plane orientation, spacing and width of the opening of the mask layer, the GaCl as a raw material gas flow rate, group III nitride semiconductor crystal substrate growth temperature, except that the growth time and growth rate, the type of impurity and concentrations of the starting substrate main surface (11-20) plane of the off-angles were those shown in tables 9 , the same procedure as in example 10 to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表１０にまとめた。 The results are summarized in Table 10.実施例３４、実施例３５においても、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の面方位に着目した。 Example 34, also in Example 35, focusing on the plane orientation of the group III nitride semiconductor crystal substrate.

（実施例３６〜実施例３８） (Example 36 to Example 38)実施例３６〜実施例３８においては、表１１に示す材料（化学組成）、形状（１５ｍｍ×１５ｍｍ×厚さ４００μｍ）および面方位を有する下地基板を用いたこと、分離層として厚さ３μｍのＩｎＮ層を形成したこと以外は、実施例３３と同様にして、ＬＥＤを作製した。 In Example 36 to Example 38, materials shown in Table 11 (chemical composition), shape (15 mm × 15 mm × thickness 400 [mu] m) and for the use of underlying substrate having a plane orientation, InN thick 3μm as a separation layer except for forming a layer, in the same manner as in example 33 to prepare a LED.このＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of the LED was evaluated.結果を表１１にまとめた。 The results are summarized in Table 11.実施例３６〜実施例３８においても、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の面方位に着目した。 Also in Example 36 to Example 38, focusing on the plane orientation of the group III nitride semiconductor crystal substrate.

なお、実施例３２〜実施例３８において、主面の面方位が（ａｂｄｃ）（ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、ｄ＝−（ａ＋ｂ）を満たす整数）であるＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板上に成長させられたＩＩＩ族窒化物半導体結晶層の主面の面方位は（ａｂｄｃ）であった。 In Examples 32 to Example 38, the plane orientation of main surface (abdc) (where, a, b, c, d is, d = - (a + b) an integer satisfying) is a group III nitride semiconductor the plane orientation of the surface of the group III nitride semiconductor crystal layer grown on a crystalline substrate was (abdc).また、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面と（ａｂｄｃ）面とのオフ角と、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層の主面と（ａｂｄｃ）面とのオフ角は一致した。 Further, the off angle between the principal face and the (abdc) face of the Group III nitride semiconductor crystal substrate, off angle between the principal face and the (abdc) face of the Group III nitride semiconductor crystal layer matched.

表１０および表１１を参照して、種々の面方位の主面を有するＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板についてクラックを発生させることなく大きく成長させることができた。 See Table 10 and Table 11, it was possible to grow large without causing cracks on the group III nitride semiconductor crystal substrate having a major surface of various plane orientations.

（実施例３９） (Example 39)本実施例は、実施形態９に対応する図４を参照して、下地基板１として直径５．０８ｃｍ×厚さ４００μｍのサファイア基板上に、実施例１と同様の方法で、マスク層として厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成し、２以上の小開口部２ｂの群により形成される開口部２ａを設けた。 This embodiment, with reference to FIG. 4 which corresponds to the embodiment 9, on a sapphire substrate having a diameter of 5.08 cm × thickness 400μm as a base substrate 1 in the same manner as in Example 1, the thickness of the mask layer forming a SiO 2 layer of 50 nm, an opening portion 2a formed by a group of two or more small openings 2b.ここで、開口部間隔Ｐ Wは２２００μｍ、開口部幅Ｗ Wは２０００μｍ、小開口部間隔Ｐ Sは２μｍ、小開口部幅Ｗ Sは１μｍとした。 Here, the opening interval P W is 2200Myuemu, opening width W W is 2000 .mu.m, small aperture spacing P S was 2 [mu] m, the small opening width W S and 1 [mu] m.次に、ＨＶＰＥ法により表１２に示す条件でサファイア基板の開口面１ａ上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１としてクラックを発生させることなくＧａＮ基板を成長させた。 Next, GaN was grown substrate without causing cracks as a Group III nitride semiconductor crystal substrate 11 on the open surface 1a of the sapphire substrate under the conditions shown in Table 12 by HVPE.次に、実施例１と同様にして、このＧａＮ基板上に、ＭＯＣＶＤ法により、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、ｎ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２１である厚さ５μｍのｎ型ＧａＮ層、発光層２２である厚さ３ｎｍのＩｎ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ａおよび厚さ６０ｎｍのＡｌ 0.2 Ｇａ 0.8 Ｎ層２２ｂ、ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３である厚さ１５０ｎｍのｐ型ＧａＮ層を順次成長させた。 Next, in the same manner as in Example 1, on a GaN substrate by MOCVD, as one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12, a thickness of 5μm, which is an n-type Group III nitride semiconductor crystal layer 21 n-type GaN layer, an in 0.2 Ga 0.8 n layer 22a and a thickness of 60nm Al 0.2 Ga 0.8 n layer 22b having a thickness of 3nm is a light-emitting layer 22, a thickness of 150nm which is a p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23 the p-type GaN layer was successively grown.次に、実施例１と同様にして、ｐ側電極の形成、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶と下地基板との分離、ｎ側電極の形成を行い、ＬＥＤを得た。 Next, in the same manner as in Example 1, the formation of p-side electrodes, separation of the group III nitride semiconductor crystal and the underlying substrate, perform formation of the n-side electrode, to obtain a LED.このＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of the LED was evaluated.結果を表１２にまとめた。 The results are summarized in Table 12.

（実施例４０、実施例４１） (Example 40, Example 41)小開口部間隔Ｐ Sおよび小開口部幅Ｗ Sを表１２に示すようにした以外は、実施例３９と同様にして、ＬＥＤを作製した。 Except that the small opening interval P S and the small opening width W S was as shown in Table 12, in the same manner as in Example 39 to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表１２にまとめた。 The results are summarized in Table 12.

表１２から明らかなように、マスク層に２以上の小開口部の群により形成される開口部を設け、下地基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させることにより、クラックを発生させることなく大きな結晶を成長させることができる。 As apparent from Table 12, the opening formed by the group of two or more small openings in the mask layer formed by growing a group III nitride semiconductor crystal on the opening surface of the base substrate, cracks it is possible to grow large crystals without.ここで、小開口部間隔Ｐ Sは１μｍ以上２５０μｍ以下、小開口部幅Ｗ Sは０．５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。 Here, the small openings interval P S is 1μm or 250μm or less, a small opening width W S is preferably at 0.5μm or 200μm or less.

（実施例４２、実施例４３） (Example 42, Example 43)実施例４２、実施例４３では、開口部間隔Ｐ Wおよび開口部幅Ｗ Wを表１３に示すものとしたこと以外は実施例４０と同様にしてＬＥＤを作製した。 Example 42 In Example 43, an LED was formed an opening interval P W and opening width W W in the same manner as in Example 40 except that the that shown in Table 13.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表１３にまとめた。 The results are summarized in Table 13.

（実施例４４、実施例４５） (Example 44, Example 45)実施例４４、実施例４５では、下地基板の材料および直径、マスク層の開口部の間隔および幅をそれぞれ表１２に示すものとした以外は、実施例３０と同様にして、ＬＥＤを作製した。 Example 44 In Example 45, except that as shown material and diameter of the base substrate, the spacing and width of the opening of the mask layer in Tables 12, in the same manner as in Example 30 to prepare a LED.これらのＬＥＤのピーク波長４５０ｎｍにおける発光スペクトルの相対強度を評価した。 The relative strength of the emission spectra at the peak wavelength 450nm of these LED was evaluated.結果を表１３にまとめた。 The results are summarized in Table 13.

表１３より明らかなように、実施例４３に示すように、２以上の小開口部（間隔Ｐ Sが１μｍ以上２１０μｍ以下、小開口部幅Ｗ Sが０．５μｍ以上２００μｍ以下）の群により形成される開口部を用い、さらに、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度が１０μｍ／ｈｒ以上３００μｍ以下、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の不純物濃度が５×１０ 19 ｃｍ -3以下、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角が０°以上４°以下の３つの条件と組み合わせることにより、クラックを発生させることなく幅が４５０３０μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 Table 13 As is clear, as shown in Example 43, formed by a group of 2 or more small apertures (interval P S is 1μm or 210μm or less, a small opening width W S is 0.5μm or 200μm or less) using an opening that is further the growth rate of group III nitride semiconductor crystal substrate is 10 [mu] m / hr or more 300μm or less, the impurity concentration of the group III nitride semiconductor crystal substrate is 5 × 10 19 cm -3 or less, the group III nitride by off angle between the principal face and the (0001) plane of the object crystal substrate combined with three conditions 4 ° below 0 ° or more, a width without generating cracks is large group III nitride semiconductor crystal substrate of 45030μm obtained.また、実施例４５に示すように、下地基板としてＳｉ基板を用い、さらに、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の成長速度が１０μｍ／ｈｒ以上３００μｍ以下、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の不純物濃度が５×１０ 19 ｃｍ -3以下、ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と（０００１）面とのオフ角が０°以上４°以下の３つの条件と組み合わせることにより、直径が１５．２４ｃｍの大きな下地基板を用いてもクラックを発生させることなく幅が４５０３０μｍの大きなＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板が得られた。 Further, as shown in Example 45, using a Si substrate as the starting substrate, further, the growth rate of group III nitride semiconductor crystal substrate is 10 [mu] m / hr or more 300μm or less, the impurity concentration of the Group III nitride semiconductor crystal substrate 5 × 10 19 cm -3 or less, combined with three conditions off-angle of 0 ° or 4 ° or less between the main surface (0001) face of the group III nitride crystal substrate, a large base diameter of 15.24cm width without even using a substrate to generate a crack large group III nitride semiconductor crystal substrate of 45030μm was obtained.

（比較例３） (Comparative Example 3)図１４（ａ）〜図１４（ｃ）を参照して、表１４に示す原料ガス流量、結晶成長温度および結晶成長時間としたこと以外は、比較例１の第１工程から第１４工程と同様にして、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板を得た。 Figure 14 Referring to (a) ~ FIG 14 (c), the raw material gas flow rate shown in Table 14, except that the crystal growth temperature and the crystal growth time, similarly to the 14th step from the first step of Comparative Example 1 It was obtained the GaN substrate having a thickness of 400μm as a group III nitride semiconductor crystal substrate 11.次に、図１０を参照して、ＧａＮ基板上に、ＭＯＣＶＤ法により、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、厚さ３μｍのｉ型ＧａＮ層１２ａ、厚さ３０ｎｍのｉ型Ａｌ 0.25 Ｇａ 0.85 Ｎ層１２ｂを成長させた（第１５工程）。 Next, with reference to FIG. 10, on a GaN substrate by MOCVD, as one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12, a thickness of 3 [mu] m i-type GaN layer 12a, having a thickness of 30 nm i-type Al the 0.25 Ga 0.85 N layer 12b were grown (15 step).

（実施例４６） (Example 46)本実施例は、上記実施形態７および実施形態１２に対応する実施例である。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 7 and embodiment 12.図２（ａ）に示すように、下地基板１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板上に、マスク層２としてスパッタ法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成した（第１工程）後、フォトリソグラフィー法により開口部間隔Ｐ Wが４００μｍとなるように開口部幅Ｗ Wが２７０μｍの四角形状の開口部２ａを設けた（第２工程）。 As shown in FIG. 2 (a), the thickness 400μm of GaN substrate as the starting substrate 1, after the SiO 2 layer was formed with a thickness of 50nm by a sputtering method as a mask layer 2 (first step), photolithography opening width W W such that the opening intervals P W is 400μm by is provided a square-shaped opening 2a of 270 .mu.m (second step).

（実施例４６−２） (Example 46-2)下地基板１上に、炭素（Ｃ）の濃度が１×１０ 19 ｃｍ -3になるようにドーピングされた厚さ１０μｍのＧａＮ結晶層を成長した後に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１である厚さ８５μｍのＧａＮ結晶を成長したこと、下地基板１からの分離を上記ＣドープＧａＮ結晶層で分離した以外は実施例４６と同様にしてＨＥＭＴを作製した。 On underlying substrate 1, after growing the GaN crystal layer having a thickness of 10μm which concentration is doped so as to be 1 × 10 19 cm -3 carbon (C), thickness is a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 it grown GaN crystal 85μm is, the separation from the underlying substrate 1 to prepare a HEMT with the exception separated by the C-doped GaN crystal layer in the same manner as in example 46.

（比較例４） (Comparative Example 4)図１４（ａ）〜図１４（ｃ）を参照して、表１４に示す原料ガス流量、結晶成長温度および結晶成長時間としたこと以外は、比較例１の第１工程から第１４工程と同様にして、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板を得た。 Figure 14 Referring to (a) ~ FIG 14 (c), the raw material gas flow rate shown in Table 14, except that the crystal growth temperature and the crystal growth time, similarly to the 14th step from the first step of Comparative Example 1 It was obtained the GaN substrate having a thickness of 400μm as a group III nitride semiconductor crystal substrate 11.次に、図１１を参照して、ＧａＮ基板上に、ＭＯＣＶＤ法により、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、厚さ５μｍのｎ -型ＧａＮ層（電子濃度が１×１０ 16 ｃｍ -3 ）を成長させた（第１５工程）。 Next, referring to FIG. 11, on a GaN substrate by MOCVD, as one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer 12, a thickness of 5 [mu] m n - -type GaN layer (electron concentration 1 × 10 16 cm -3) was allowed to grow (15 step).

次に、図１１に示すように、ＧａＮ基板の第２の主面全面にオーミック電極５６としてＴｉ層（厚さ５０ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）／Ｔｉ層(厚さ２０ｎｍ)／Ａｕ層（厚さ２００ｎｍ）の複合層を８００℃で３０秒間加熱して合金化することにより形成した（第１６工程）。 Next, as shown in FIG. 11, the second Ti layer as an ohmic electrode 56 over the entire main surface (thickness 50 nm) / Al layer (thickness 100 nm) / Ti layer (thickness 20 nm) of the GaN substrate / Au layer (thickness 200 nm) composite layer of heated for 30 seconds at 800 ° C. was formed by alloying (16th step).さらに、フォトリソグラフィー法およびリフトオフ法により、ｎ -型ＧａＮ層上にショットキー電極５７として直径２００μｍ×厚さ３００ｎｍのＡｕ層を形成した（第１７工程）。 Furthermore, by a photolithographic method and a lift-off method, n - as a Schottky electrode 57 on the -type GaN layer was formed an Au layer having a diameter of 200 [mu] m × thickness 300 nm (Step 17).次に、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層で構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶を４００μｍ×４００μｍの各チップに分離して（第１８工程）、半導体デバイス１００であるショットキーダイオードを作製した。 Then separated into chips 400 [mu] m × 400 [mu] m the Group III nitride semiconductor crystal made of the Group III nitride semiconductor crystal substrate and the Group III nitride semiconductor crystal layer (18 step), in the semiconductor device 100 to produce a certain Schottky diode.

（実施例４７） (Example 47)本実施例は、上記実施形態７および実施形態１３に対応する実施例である。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 7 and embodiment 13.図２（ａ）に示すように、下地基板１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板上に、マスク層２としてスパッタ法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成した（第１工程）後、フォトリソグラフィー法により開口部間隔Ｐ Wが４００μｍとなるように開口部幅Ｗ Wが２７０μｍの四角形状の開口部２ａを設けた（第２工程）。 As shown in FIG. 2 (a), the thickness 400μm of GaN substrate as the starting substrate 1, after the SiO 2 layer was formed with a thickness of 50nm by a sputtering method as a mask layer 2 (first step), photolithography opening width W W such that the opening intervals P W is 400μm by is provided a square-shaped opening 2a of 270 .mu.m (second step).

次に、図１１に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体基板１１であるＧａＮ基板の第２の主面全面にオーミック電極５６としてＴｉ層（厚さ５０ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）／Ｔｉ層(厚さ２０ｎｍ)／Ａｕ層（厚さ２００ｎｍ）の複合層を８００℃で３０秒間加熱して合金化することにより形成した（第７工程）。 Next, as shown in FIG. 11, III-group Ti layer as an ohmic electrode 56 on the second major surface over the entire surface of the GaN substrate which is a nitride semiconductor substrate 11 (thickness 50 nm) / Al layer (thickness 100 nm) / Ti layer (thickness 20 nm) / Au layer composite layer (thickness: 200 nm) was heated for 30 seconds at 800 ° C. was formed by alloying (seventh step).さらに、フォトリソグラフィー法およびリフトオフ法により、ｎ -型ＧａＮ層上にショットキー電極５７として直径２００μｍ×厚さ３００ｎｍのＡｕ層を形成して（第８工程）、半導体デバイス１００であるショットキーダイオードを作製した。 Furthermore, by a photolithographic method and a lift-off method, n - and an Au layer with a diameter of 200 [mu] m × thickness 300nm on the type GaN layer as a Schottky electrode 57 (eighth step), the Schottky diode is a semiconductor device 100 It was produced.

（比較例５） (Comparative Example 5)図１４（ａ）〜図１４（ｃ）を参照して、表１４に示す原料ガス流量、結晶成長温度および結晶成長時間としたこと以外は、比較例１の第１工程から第１４工程と同様にして、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板を得た。 Figure 14 Referring to (a) ~ FIG 14 (c), the raw material gas flow rate shown in Table 14, except that the crystal growth temperature and the crystal growth time, similarly to the 14th step from the first step of Comparative Example 1 It was obtained the GaN substrate having a thickness of 400μm as a group III nitride semiconductor crystal substrate 11.次に、図１２を参照して、ＧａＮ基板の第１の主面上に、ＭＯＣＶＤ法により、１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２として、厚さ５μｍのｎ -型ＧａＮ層１２ｃ（電子濃度が１×１０ 16 ｃｍ -3 ）を成長させた（第１５工程）。 Next, referring to FIG. 12, on the first main surface of the GaN substrate, by MOCVD, as a group III nitride semiconductor crystal layer 12 of one or more layers, the thickness of 5 [mu] m n - -type GaN layer 12c ( electron concentration was grown 1 × 10 16 cm -3) (15 step).

次に、図１２に示すように、選択イオン注入法により、ｐ層１２ｄおよびｎ +層１２ｅを形成した（第１６工程）。 Next, as shown in FIG. 12, by selective ion implantation method to form a p-layer 12d and an n + layer 12e (16 step).ここで、ｐ層１２ｄはＭｇイオン注入により、ｎ +層１２ｅはＳｉイオン注入により形成した。 Here, p layer 12d by Mg ion implantation, n + layer 12e was formed by Si ion implantation.次に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２上に保護膜（図示せず）として厚さ３００ｎｍのＳｉＯ 2膜を形成した後、１２５０℃で３０秒間アニールを行い、注入イオンを活性化させた（第１７工程）。 Then, after forming a SiO 2 film having a thickness of 300nm as a protective film (not shown) on the group III nitride semiconductor crystal layer 12, for 30 seconds annealing at 1250 ° C., the implanted ions were activated ( step 17).次に、フッ酸で上記保護膜を剥離した後、ＭＩＳ用絶縁膜５９としてＰ−ＣＶＤ（Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition；プラズマ化学気相堆積法）法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2膜を形成した（第１８工程）。 Next, after removing the protective film with hydrofluoric acid, P-CVD as MIS insulation film 59; to form a SiO 2 film having a thickness of 50nm by (Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition plasma chemical vapor deposition) method ( Chapter 18 process).

次に、フォトリソグラフィー法およびバッファードフッ酸を用いた選択エッチング法により、上記ＭＩＳ用絶縁膜５９の一部をエッチングして、リフトオフ法により、そのエッチングされた領域にソース電極５３としてＴｉ層（厚さ５０ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）／Ｔｉ層(厚さ２０ｎｍ)／Ａｕ層（厚さ２００ｎｍ）の複合層を８００℃で３０秒間加熱して合金化することにより形成した（第１９工程）。 Next, by photolithography and selective etching using buffered hydrofluoric acid, by etching a portion of the MIS insulation film 59, by a lift-off method, Ti layer as a source electrode 53 on the etched region ( thickness 50 nm) / Al layer (thickness 100 nm) / Ti layer (thickness 20 nm) / Au layer composite layer (thickness: 200 nm) was heated for 30 seconds at 800 ° C. was formed by alloying (19 process).次に、フォトリソグラフィー法およびリフトオフ法により、上記ＭＩＳ用絶縁膜５９上に、ゲート電極５４として厚さ３００ｎｍのＡｌ層を形成し、ＭＩＳ構造を形成した（第２０工程）。 Next, by photolithography and a lift-off method, on the MIS insulation film 59, to form an Al layer having a thickness of 300nm as a gate electrode 54, to form a MIS structure (20th process).

次に、上記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板およびＩＩＩ族窒化物半導体結晶層で構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶を４００μｍ×４００μｍの各チップに分離した（第２１工程）。 Was then separated into chips of 400 [mu] m × 400 [mu] m the Group III nitride semiconductor crystal made of the Group III nitride semiconductor crystal substrate and the Group III nitride semiconductor crystal layer (21 step).次に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１であるＧａＮ基板の第２の主面（第１の主面と反対側の主面をいう、以下同じ）の全面に、ドレイン電極５５としてＴｉ層（厚さ５０ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）／Ｔｉ層(厚さ２０ｎｍ)／Ａｕ層（厚さ２００ｎｍ）の複合層を８００℃で３０秒間加熱して合金化することにより形成して（第２２工程）、半導体デバイス１１０であるＭＩＳトランジスタを作製した。 Next, (meaning the opposite of the main surface and the first major surface, hereinafter the same) second major surface of the GaN substrate is a group III nitride semiconductor crystal substrate 11 on the entire surface of, Ti layer as the drain electrode 55 ( thickness 50 nm) / Al layer (thickness 100 nm) / Ti layer (thickness 20 nm) / Au layer composite layer (thickness: 200 nm) was heated for 30 seconds at 800 ° C. and formed by alloying (a 22 step) to prepare a MIS transistor as the semiconductor device 110.

（実施例４８） (Example 48)本実施例は、上記実施形態７および実施形態１３に対応する実施例である。 This embodiment is an example corresponding to the embodiment 7 and embodiment 13.図２（ａ）に示すように、下地基板１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板上に、マスク層２としてスパッタ法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成した（第１工程）後、フォトリソグラフィー法により開口部間隔Ｐ Wが４００μｍとなるように開口部幅Ｗ Wが２７０μｍの四角形状の開口部２ａを設けた（第２工程）。 As shown in FIG. 2 (a), the thickness 400μm of GaN substrate as the starting substrate 1, after the SiO 2 layer was formed with a thickness of 50nm by a sputtering method as a mask layer 2 (first step), photolithography opening width W W such that the opening intervals P W is 400μm by is provided a square-shaped opening 2a of 270 .mu.m (second step).

次に、図１２に示すように、選択イオン注入法により、ｐ層１２ｄおよびｎ +層１２ｅを形成した（第５工程）。 Next, as shown in FIG. 12, by selective ion implantation method to form a p-layer 12d and an n + layer 12e (fifth step).ここで、ｐ層１２ｄはＭｇイオン注入により、ｎ +層１２ｅはＳｉイオン注入により形成した。 Here, p layer 12d by Mg ion implantation, n + layer 12e was formed by Si ion implantation.次に、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層１２上に保護膜（図示せず）として厚さ３００ｎｍのＳｉＯ 2膜を形成した後、１２５０℃で３０秒間アニールを行い、注入イオンを活性化させた（第６工程）。 Then, after forming a SiO 2 film having a thickness of 300nm as a protective film (not shown) on the group III nitride semiconductor crystal layer 12, for 30 seconds annealing at 1250 ° C., the implanted ions were activated ( sixth step).次に、フッ酸で上記保護膜を剥離した後、ＭＩＳ用絶縁膜５９としてＰ−ＣＶＤ（Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition；プラズマ化学気相堆積法）法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2膜を形成した（第７工程）。 Next, after removing the protective film with hydrofluoric acid, P-CVD as MIS insulation film 59; to form a SiO 2 film having a thickness of 50nm by (Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition plasma chemical vapor deposition) method ( seventh step).

次に、フォトリソグラフィー法およびバッファードフッ酸を用いた選択エッチング法により、上記ＭＩＳ用絶縁膜５９の一部をエッチングして、リフトオフ法により、そのエッチングされた領域にソース電極５３としてＴｉ層（厚さ５０ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）／Ｔｉ層(厚さ２０ｎｍ)／Ａｕ層（厚さ２００ｎｍ）の複合層を８００℃で３０秒間加熱して合金化することにより形成した（第８工程）。 Next, by photolithography and selective etching using buffered hydrofluoric acid, by etching a portion of the MIS insulation film 59, by a lift-off method, Ti layer as a source electrode 53 on the etched region ( thickness 50 nm) / Al layer (thickness 100 nm) / Ti layer (thickness 20 nm) / Au layer composite layer (thickness: 200 nm) was heated for 30 seconds at 800 ° C. was formed by alloying (8 process).次に、フォトリソグラフィー法およびリフトオフ法により、上記ＭＩＳ用絶縁膜５９上に、ゲート電極５４として厚さ３００ｎｍのＡｌ層を形成し、ＭＩＳ構造を形成した（第９工程）。 Next, by photolithography and a lift-off method, on the MIS insulation film 59, to form an Al layer having a thickness of 300nm as a gate electrode 54, to form a MIS structure (9th Step).

上記の比較例３〜比較例５および実施例４６〜実施例４８の電子デバイスの製造条件を表１４にまとめた。 The production conditions of the electronic device of the Comparative Example 3 Comparative Example 5 and Example 46 to Example 48 are summarized in Table 14.

表１４から明らかなように、本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法によれば、ＨＥＭＴ、ショットキーダイオードおよびＭＩＳトランジスタのいずれのＩＩＩ族窒化物半導体デバイスについても、各々の製造工程を減少させることができ、効率的な半導体デバイスの製造が可能となった。 As it is apparent from Table 14, according to the manufacturing method of a group III nitride semiconductor device according to the present invention, HEMT, for any of the group III nitride semiconductor device of the Schottky diode and MIS transistors, each of the manufacturing process It can be reduced, and enables efficient production of semiconductor devices.

（実施例４９） (Example 49)本実施例は、上記実施形態１６に対応する発光機器についての実施例である。 This embodiment is an embodiment of a light emitting device corresponding to the embodiment 16.図１３を参照して、本実施例は、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板１１であるＧａＮ基板１１の第１の主面の側にｎ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２１、発光層２２、ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３などを含む積層構造が形成され、ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層２３上にｐ電極１２が設けられている。 Referring to FIG. 13, this embodiment includes a first n-type Group III nitride on the side of the main surface the semiconductor crystal layer 21 of GaN substrate 11 is a group III nitride semiconductor crystal substrate 11, the light emitting layer 22, p layered structure including type III nitride semiconductor crystal layer 23 is formed, p electrode 12 is provided on the p-type group III nitride semiconductor crystal layer 23.ｐ側電極５２が導電性接着剤６２によってリードフレームのマウント部６０ａにダウン実装されている点に１つの特徴がある。 The p-side electrode 52 is a conductive adhesive 62 has one feature in that it is down-mounted on the mount portion 60a of the lead frame.

本実施例において、ＧａＮ基板の第２の主面１１ｂは、発光層２２で発光した光を放出する面であり、この面にｎ側電極５１が設けられている。 In this embodiment, the second major surface 11b of the GaN substrate is a surface that emits light in the light-emitting layer 22, the n-side electrode 51 is disposed on this surface.このｎ側電極５１は、第２の主面の全体を覆わないようにする。 The n-side electrode 51 does not cover the entire second main surface.ｎ側電極５１に被覆されていない部分の比率を大きくとることが重要である。 It is important to increase the ratio of the portion not covered by the n-side electrode 51.開口率を大きくすれば、ｎ電極によって遮られる光が減り、光を外に放出する放出効率を高めることができる。 The larger the aperture ratio, reduce the light blocked by the n electrode can increase the emission efficiency that emits light to the outside.

ｎ側電極５１はワイヤ６１によりリードフレームのリード部６０ｂと電気的に接続されている。 n-side electrode 51 are lead portion 60b electrically connected to the lead frame by a wire 61.ワイヤ６１および上記の積層構造は、エポキシ系樹脂６３により封止されている。 Layered structure of the wire 61 and above are sealed with an epoxy-based resin 63.

次に、本実施例の発光機器の製造方法について以下に説明する。 It will be described below a method for manufacturing a light-emitting device of the present embodiment.まず、図２を参照して、図２（ａ）に示すように、下地基板１として厚さ４００μｍのＧａＮ基板（面方位が（０００１）、下地基板の主面と（０００１）面とのなすオフ角が０．５°）の上に、マスク層２としてスパッタ法により厚さ５０ｎｍのＳｉＯ 2層を形成した後、フォトリソグラフィー法により、開口部間隔Ｐ wが４００μｍとなるように開口部幅Ｗ wが２７０μｍの四角形状の開口部を設けた。 First, referring to FIG. 2, as shown in FIG. 2 (a), GaN substrate (plane orientation of thickness 400μm as a base substrate 1 (0001), formed by the main surface (0001) plane of the underlying substrate on off-angle of 0.5 °), after forming a SiO 2 layer having a thickness of 50nm by a sputtering method as a mask layer 2 by photolithography, the opening width as the opening distance P w is 400μm W w is provided with a rectangular opening of 270μm.

次に、ＧａＮ基板の第２の主面であるＮ（窒素）面の中心に直径１００μｍのｎ側電極をつけた。 Then, with the n-side electrode with a diameter of 100μm in the center of the N (nitrogen) face, which is the second major surface of the GaN substrate.ｎ側電極として、ＧａＮ基板に接して順にＴｉ層（厚さ２０ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）／Ｔｉ層（厚さ２０ｎｍ）／Ａｕ層（厚さ２００ｎｍ）の複合層を形成した。 As n-side electrode was formed a composite layer of Ti layer are sequentially in contact with the GaN substrate (thickness 20 nm) / Al layer (thickness 100 nm) / Ti layer (thickness 20 nm) / Au layer (thickness 200 nm).これを窒素（Ｎ 2 ）雰囲気中で加熱することにより、接触抵抗を１×１０ -5 Ω・ｃｍ 2以下とした。 This by heating in a nitrogen (N 2) atmosphere to obtain a contact resistance of 1 × 10 -5 Ω · cm 2 or less.

次に、ｐ側電極として、ｐ型ＧａＮ層に接して厚さ４ｎｍのＮｉ層を形成し、その上に厚さ４ｎｍのＡｕ層を全面に形成した。 Next, the p-side electrode, in contact with the p-type GaN layer to form a Ni layer having a thickness of 4nm, to form an Au layer having a thickness of 4nm thereon over the entire surface.これを不活性ガス雰囲気中で加熱処理することにより、接触抵抗を５×１０ -4 Ω・ｃｍ 2とした。 By heat treatment in an inert gas atmosphere, and the contact resistance between 5 × 10 -4 Ω · cm 2 .

次に、図１３を参照して、リードフレームのマウント部ａに、上記素子のｐ型ＧａＮ層２３ｂ側が接するように搭載して、発光機器を形成した。 Next, referring to FIG. 13, the mount portion a of the lead frame, and mounted so that the p-type GaN layer 23b side of the device is in contact to form a light-emitting device.マウント部に塗布した導電性接着剤６２によって素子とマウントとを固定するとともに、導通が得られるようにしている。 It is fixed to the element and mounted by conductive adhesive 62 applied to the mounting section, so that the conduction is obtained.

ここで、発光機器からの放熱性を良くするために、発光機器のｐ型ＧａＮ層２３ｂの全面がリードフレームのマウント部６０ａと接するように搭載した。 Here, in order to improve the dissipation of heat from the light-emitting device, the entire surface of the p-type GaN layer 23b of the light emitting device is mounted so as to be in contact with the mount portion 60a of the lead frame.また導電性接着剤６２は熱伝導の良いＡｇ系のものを、またリードフレーム６０も熱伝導の良いＣｕＷ系のものを選択した。 The conductive adhesive 62 is what a good Ag-based thermal conductivity, also was selected to lead frame 60 also heat conductivity good CuW system.これにより、得られた熱抵抗は８℃／Ｗであった。 Thus, the heat resistance obtained was 8 ° C. / W.

さらに、ｎ側電極５１とリードフレームのリード部６０ｂとをワイヤボンドにより導通させた後、エポキシ系樹脂６３により樹脂封止を行なって、ランプ化された発光機器１３０を得た。 Furthermore, after the n-side electrode 51 and the lead portion 60b of lead frame were conducted by wire bonding, by performing the resin encapsulation with an epoxy resin 63, to obtain a lamp of luminescence device 130.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 Embodiments and examples disclosed herein are carried out are to be considered and not restrictive in all respects as illustrative.本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。 The scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalency of the claims.

上記のように、本発明は、半導体デバイス程度の大きさのＩＩＩ族窒化物半導体結晶およびその製造方法、ＩＩＩ族窒化物半導体デバイスおよびその製造方法ならびにそのＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを含む発光機器に広く利用することができる。 As described above, the present invention, a group III nitride semiconductor crystal and a method of manufacturing the same order of magnitude of a semiconductor device, a light emitting device including the group III nitride semiconductor device and its manufacturing method and its III-nitride semiconductor device it can be widely utilized.

本発明にかかる一つのＩＩＩ族窒化物半導体結晶およびＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法を説明する断面模式図である。 Method for producing a group III nitride semiconductor crystal and a Group III nitride semiconductor device according to the present invention is a cross-sectional schematic view illustrating a.ここで、（ａ）は下地基板に開口部を有するマスク層を形成する工程を示し、（ｂ）は下地基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程を示し、（ｃ）および（ｄ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程を示す。 Here, indicates (a) shows a step of forming a mask layer having an opening to the underlying substrate, (b) the step of growing the group III nitride semiconductor crystal on the opening surface of the base substrate, (c) and (d) shows the step of separating the group III nitride semiconductor crystal from the starting substrate.本発明にかかる別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶およびＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法を説明する断面模式図である。 Another method of producing a Group III nitride semiconductor crystal and a Group III nitride semiconductor device according to the present invention is a cross-sectional schematic view illustrating a.ここで、（ａ）は下地基板に開口部を有するマスク層を形成する工程を示し、（ｂ）はマスク層の開口部下に位置する下地基板の開口面上および開口部を取り囲むマスク層の一部上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程を示し、（ｃ）はマスク層を除去する工程を示し、（ｄ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程を示す。 Here, (a) shows the step of forming a mask layer having an opening to the underlying substrate, (b) one of the mask layer surrounding the opening surface and on the opening of the underlying substrate located in the opening subordinates mask layer on the part shows a process of growing the group III nitride semiconductor crystal, (c) shows a step of removing the mask layer, shown (d) is the step of separating the group III nitride semiconductor crystal from the starting substrate.本発明にかかるまた別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶およびＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法を説明する断面模式図である。 Method for producing the another group III nitride semiconductor crystal and a Group III nitride semiconductor device in the present invention is a cross-sectional schematic view illustrating a.ここで、（ａ）は下地基板に開口部を有するマスク層を形成する工程を示し、（ｂ）は下地基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させ、マスク層上にＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶を成長させる工程を示し、（ｃ）はＩＩＩ族窒化物半導体極性反転結晶およびマスク層を除去する工程を示し、（ｄ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程を示す。 Here, (a) shows the step of forming a mask layer having an opening to the underlying substrate, (b) is by growing a group III nitride semiconductor crystal on the opening surface of the base substrate, III-group on the mask layer shows the step of growing a nitride semiconductor polarity reversed crystal, (c) shows a step of removing the III-nitride semiconductor polarity reversed crystal and the mask layer, (d) separation of the group III nitride semiconductor crystal from the starting substrate showing the step of.本発明にかかるまた別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶およびＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法を説明する断面模式図である。 Method for producing the another group III nitride semiconductor crystal and a Group III nitride semiconductor device in the present invention is a cross-sectional schematic view illustrating a.ここで、（ａ）は下地基板に２以上の小開口部の群により形成されている開口部を有するマスク層を形成する工程を示し、（ｂ）は下地基板の開口面上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程を示し、（ｃ）および（ｄ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程を示す。 Here, (a) shows the step of forming a mask layer having an opening formed by a group of two or more small openings to the underlying substrate, (b) the group III nitride on open surface of the starting substrate It shows the step of growing things semiconductor crystal, (c) and (d) shows the step of separating the group III nitride semiconductor crystal from the starting substrate.マスク層に形成される開口部と小開口部との関係を示す図である。 It is a diagram showing a relationship between an opening and a small opening formed in the mask layer.ここで、（ａ）は下地基板上に形成されたマスク層の上面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＩＶ− Ｂ方向の断面図を示す。 Here, (a) shows the top view of a mask layer formed on a base substrate, shows a cross-sectional view of a IV- B direction (b) is (a).本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶およびＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法を説明する断面模式図である。 Yet another group III nitride semiconductor crystal and a Group III nitride semiconductor device manufacturing method according to the present invention is a cross-sectional schematic view illustrating a.ここで、（ａ）は下地基板に種結晶を配置する工程を示し、（ｂ）は種結晶を核としてＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程を示し、（ｃ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程を示す。 Here, (a) shows the step of disposing a seed crystal on the underlying substrate, (b) seed crystals are shown the process of growing the Group III nitride semiconductor crystal as a nucleus, (c) Group III nitride semiconductor It shows the step of separating the crystals from the underlying substrate.本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体結晶およびＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法を説明する断面模式図である。 Yet another group III nitride semiconductor crystal and a Group III nitride semiconductor device manufacturing method according to the present invention is a cross-sectional schematic view illustrating a.ここで、（ａ）は下地基板上に下地ＩＩＩ族窒化物結晶および１個以上の開口部を有するマスク層を形成する工程を示し、（ｂ）は開口部２ａ下に位置する下地ＩＩＩ族窒化物結晶９ａをエッチングする工程を示し、（ｃ）はマスク部を除去して種結晶を配置する工程を示し、（ｄ）は種結晶を核としてＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程を示し、（ｅ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶を下地基板から分離する工程を示す。 Here, (a) shows the step of forming a mask layer having a starting Group III nitride crystal and one or more openings on the underlying substrate, (b) the starting Group III nitride located below the opening 2a shows the step of etching the object crystal 9a, (c) shows a step of placing a seed crystal and removing the mask portion, shows a process of growing the group III nitride semiconductor crystal as a nucleus (d) is seed crystal shows (e) the step of separating the group III nitride semiconductor crystal from the starting substrate.本発明にかかるＩＩＩ族窒化物半導体結晶の形状を示す立体模式図である。 It is a perspective schematic view showing the shape of the Group III nitride semiconductor crystal in the present invention.ここで、（ａ）は六角平板形状を示し、（ｂ）は四角平板形状を示し、（ｃ）は三角平板形状を示す。 Here, (a) shows the hexagonal plate shape, (b) shows a square plate shape, (c) shows a triangular plate shape.本発明にかかる一つのＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを示す断面模式図である。 It is a cross-sectional schematic view showing one of the group III nitride semiconductor device according to the present invention.本発明にかかる別のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを示す断面模式図である。 It is a schematic sectional view illustrating another III-nitride semiconductor device according to the present invention.本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを示す断面模式図である。 Yet another group III nitride semiconductor device according to the present invention is a cross-sectional view schematically showing.本発明にかかるさらに別のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを示す断面模式図である。 Yet another group III nitride semiconductor device according to the present invention is a cross-sectional view schematically showing.本発明にかかる一つの発光機器を示す断面模式図である。 It is a cross-sectional schematic view showing one of a light emitting device according to the present invention.ＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの従来の製造方法を説明する断面模式図である。 Conventional manufacturing method of a group III nitride semiconductor device is a schematic cross-sectional view illustrating the.ここで、（ａ）は下地基板に開口部を有するマスク層を形成する工程を示し、（ｂ）は下地基板およびマスク層上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶を成長させる工程を示し、（ｃ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶をスライス、研磨してＩＩＩ窒化物半導体結晶基板を形成する工程を示し、（ｄ）はＩＩＩ窒化物半導体結晶基板上にＩＩＩ族窒化物半導体結晶層および電極を形成する工程を示し、（ｅ）はＩＩＩ族窒化物半導体結晶の積層体をチップ化する工程を示す。 Here, indicates (a) shows a step of forming a mask layer having an opening to the underlying substrate, (b) the step of growing the group III nitride semiconductor crystal on underlying substrate and the mask layer, (c) slicing the group III nitride semiconductor crystal is polished to show a step of forming a III nitride semiconductor crystal substrate to form a (d) of the group III nitride semiconductor crystal layers and electrodes on the III nitride semiconductor crystal substrate shows a step, (e) shows the step of chips a stack of III-nitride semiconductor crystal.

Claims (7)

Translated from Japanese

下地基板上に複数のＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程と、前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板のそれぞれの上に１層以上のＩＩＩ族窒化物半導体結晶層をそれぞれ成長させる工程と、前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板および前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層から構成される複数の ＩＩＩ族窒化物半導体結晶を前記下地基板から分離する工程とを含み、 Growing a plurality of group III nitride semiconductor crystal substrate on a base substrate, a step of each grown respectively on the one or more layers of group III nitride semiconductor crystal layer of said group III nitride semiconductor crystal substrate, a plurality of group III nitride semiconductor crystal composed of the III nitride semiconductor crystal substrate and the group III nitride semiconductor crystal layer and the step of separating from said starting substrate,複数の前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程は、前記下地基板上に複数の開口幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下の開口部を有するマスク層を形成する工程と、少なくとも前記マスク層の前記開口部下に位置する前記下地基板の開口面上に前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程とを含むか、あるいは、前記下地基板上に複数の種結晶を配置する工程と、前記種結晶を核として前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程とを含み、 The step of growing a plurality of the group III nitride semiconductor crystal substrate, wherein the step in which a plurality of opening width in the underlying substrate to form a mask layer having the following opening 50mm above 0.2 mm, at least the mask layer or comprising a step of growing said group III nitride semiconductor crystal substrate on the opening surface of the underlying substrate located in said opening subordinates, or placing a plurality of seed crystals to the underlying substrate, the seed crystals and a step of growing said group III nitride semiconductor crystal substrate as a nucleus,前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶の厚さが１０μｍ以上６００μｍ以下、幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法。 The III thickness of the nitride semiconductor crystal is 10μm or 600μm or less, III-nitride semiconductor device manufacturing method is wide 0.2mm or less than 50mm.

前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板の主面の面積が、前記下地基板の主面の面積より小さい請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法。 The III area of ​​the main surface of the nitride semiconductor crystal substrate, III-nitride semiconductor device manufacturing method according to the area smaller claim 1 of the main surface of the underlying substrate.

前記開口部は、２個以上の小開口部の群により形成されている請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法。 The opening, III-nitride semiconductor device manufacturing method according to claim 1 which is formed by two or more of the group of the small opening.

複数の前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程が、前記下地基板上に複数の開口幅が０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下の開口部を有するマスク層を形成する工程と、少なくとも前記マスク層の前記開口部下に位置する前記下地基板の前記開口面上に前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程とを含む場合は、前記マスク層の前記開口部の形状が、六角形状、四角形状または三角形状であり、 Growing a plurality of the group III nitride semiconductor crystal substrate, the plurality of opening width in the underlying substrate is a step of forming a mask layer having the following opening 50mm above 0.2 mm, at least the mask layer when including the step of growing said group III nitride semiconductor crystal substrate on the open surface of the underlying substrate located in said opening subordinates, the shape of the opening of the mask layer is a hexagonal shape, a square shape or a triangular shape,前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板および前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層の形状が、六角平板状、四角平板状または三角平板状である請求項１から請求項３までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法。 The shape of the III nitride semiconductor crystal substrate and the Group III nitride semiconductor crystal layer, hexagonal tabular, group III according to claim 1 which is a square plate-shaped or triangular tabular until claim 3 method of manufacturing a nitride semiconductor device.

複数の前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程が、前記下地基板上に複数の前記種結晶を配置する工程と、前記種結晶を核として前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板を成長させる工程とを含む場合は、 Step process, placing a plurality of the seed crystal on the underlying substrate, growing said Group III nitride semiconductor crystal substrate of the seed crystal as a nucleus for growing a plurality of the group III nitride semiconductor crystal substrate If you include the door,前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板および前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層の形状が、六角平板状、四角平板状または三角平板状である請求項１または請求項２に記載のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法。 The shape of the III nitride semiconductor crystal substrate and the Group III nitride semiconductor crystal layer, hexagonal tabular, group III nitride semiconductor device according to claim 1 or claim 2 which is rectangular plate-shaped or triangular tabular the method of production.

前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶基板および前記ＩＩＩ族窒化物半導体結晶層から構成されるＩＩＩ族窒化物半導体結晶を前記下地基板から分離する工程において、エッチング、レーザおよびへき開のうちいずれかの方法を用いる請求項１から請求項５までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法。 Used in the step of separating the formed group III nitride semiconductor crystal from the starting substrate from the group III nitride semiconductor crystal substrate and the Group III nitride semiconductor crystal layer, etching, any of the methods of laser and cleavage group III nitride semiconductor device manufacturing method according to any of claims 1 to 5.

前記ＩＩＩ族窒化物結晶基板の主面と、（０００１）面、（１−１００）面、（１１−２０）面、（１−１０１）面、（１−１０２）面、（１１−２１）面および（１１−２２）面のうちのいずれかの面とのなすオフ角が、０°以上４°以下である請求項１から請求項６までのいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体デバイスの製造方法。 The principal surface of the III nitride crystal substrate, (0001) plane, (1-100) plane, (11-20) plane, (1-101) plane, (1-102) plane, (11-21) off angle formed between the surface and (11-22) either side of the plane, III-nitride semiconductor device according to claim 1 is 4 ° or less 0 ° or more to claim 6 the method of production.

Semiconductor light-emitting device having a current-blocking layer formed between a semiconductor multilayer film and a metal film and located at the periphery.
, method for fabricating the same and method for bonding the same